“Mergulhando” na velocidade do som: é possível?

22 de julho, 2026 às 18:53 | Postado em Acústica, Atmosfera, Cinemática, Mecânica de fluidos

Poderia um corpo de qualquer tipo chegar alto o suficiente para “mergulhar na velocidade do som”? Que altura seria essa?

A resposta é contextualizada em um caso real, detalhado no artigo A física no salto recorde de Felix Baumgartner, no qual a velocidade do som não só foi atingida mas também ultrapassada.

De acordo com a equação 7 do artigo supracitado um corpo que cai através do ar está sob a ação de uma força que resiste à sua queda (força de arrasto) cujo valor é diretamente proporcional ao quadrado da sua velocidade (v) em relação ao ar, da densidade do ar (d), da área na direção perpendicular á velocidade e de um parâmetro adimensional (C) que depende da forma do corpo.

|F_arrasto| = ½ C.d.A.v².      (7)

Enquanto o valor do peso do corpo é maior do que a força de arrasto, o “mergulho” (a queda) do corpo se dá com velocidade crescente.

A densidade do ar diminui quando a altitude aumenta e portanto em quedas de grande altitude a força de arrasto em uma dada velocidade é menor do que em pequena altitude.

O salto recorde de Felix Baumgartner, acontecido em 14/10/2012, se iniciou de uma altitude  de 38,97 km, local onde a densidade do ar é cerca de 4 milésimos da densidade do ar ao nível do mar. Assim sendo é de se esperar que nesta queda a velocidade atingirá valores muito superiores aos que acontecem em quedas de baixa altitude pois a força de arrasto do ar e tanto menor quanto menor é a densidade do ar.

A velocidade do Felix aumentou até 50 s após o início da queda, quando já havia descido 11,12 km, portanto na altitude de 27,85 km. O valor da máxima velocidade foi de 1363 km/h (379 m/s).

Nesta altitude de 27,85 km a densidade do ar aumentara para 2 centésimos da densidade ao nível do mar (no início da queda era 4 milésimos). Daí para diante a velocidade diminui como está representado na Fig. 4 do artigo A física no salto recorde ….

Na altitude em que o máximo valor da velocidade (379 m/s) ocorreu, a rapidez de propagação do som era aproximadamente 300 m/s. Desta forma ele atingiu uma velocidade supersônica.

Não existe entretanto uma resposta geral para a pergunta “Que altitude seria essa?” pois a máxima velocidade de queda de um corpo (também chamada velocidade limite), além de depender do próprio corpo (de seu peso e das variáveis explícitas na equação 7), depende também da densidade do meio.

O recorde anterior ao do Felix Baumgartner foi do Joseph Kittinger em 1960. Nesta queda que se iniciou a 31,3 km de altitude, a velocidade supersônica não foi atingida.

“Docendo discimus.” (Sêneca)