Fonte de chocolate

Já todos tivemos contacto, em cerimónia formais ou jantares em casa de amigos, com uma cascata de chocolate. Trata-se de um mecanismo onde o chocolate é derretido e posteriormente é puxado para cima através de um tubo. Quando o líquido chega ao cimo do tubo é vertido sobre uma série de prateleiras. Mas qual a relação entre a cascata de chocolate e a ciência?

A relação encontra-se no mecanismo de transferência do chocolate que utiliza o parafuso de Arquimedes para elevar o líquido de uma zona inferior para uma zona superior. O parafuso de Arquimedes, como o próprio nome indica, foi inventado em 236 a.C. pelo matemático grego Arquimedes, que nasceu em Siracusa na Sicília em 287 a.C.

Arquimedes foi para Alexandria quando Euclides já havia morrido e travou amizade com muitos sábios da Biblioteca. Volta mais tarde a Siracusa mas continua a corresponder-se com os amigos alexandrinos. É precisamente nessas cartas que se podem encontrar as suas descobertas. Estas constituem uma imensidão de memórias separadas, extremamente originais e profundas.

Arquimedes passou a maior parte da sua vida em Siracusa onde era amigo íntimo do tirano Hierão e do seu filho Gelão. Ambos tinham por Arquimedes a mais elevada consideração e prestavam-lhe as mais lisongeiras atenções. E havia razão para isso! Basta pensar nas espantosas invenções práticas de Arquimedes, as únicas, sem dúvida, que estavam em situação de compreender.

Estamos perante um dos maiores génios da Antiguidade. F. Peyrard, tradutor de Arquimedes, chama-lhe o Homero dos Geómetras; Eric-Temple Bell coloca-o, juntamente com Newton e Gauss, entre os maiores matemáticos da História; Auguste Comte no seu calendário para o avanço do género humano dá ao quarto mês consagrado ao culto da ciência antiga o nome de Arquimedes.

O parafuso de Arquimedes é um dos instrumentos mais antigos ainda atualmente utilizado. Este dispositivo é constituído por um cilindro, em que no seu centro se encontra um varão ao qual está associado uma espiral. Inicialmente estes três elementos eram de madeira.

De um modo geral para o funcionamento coloca-se a ponta do cilindro dentro de água e através do movimento rotacional do mesmo, a água que se encontra a um nível inferior é transportada para um nível superior.

A geometria do parafuso de Arquimedes tem em conta certos parâmetros externos tais como o raio externo, o comprimento, a inclinação e certos parâmetros internos como o raio interno, o número de voltas e o passo da espiral.

Os parâmetros externos são usualmente determinados pela localização do parafuso e pela quantidade de água que vai ser elevada. Os parâmetros internos podem ser escolhidos de modo a otimizar o desempenho do parafuso.

No que se refere à fonte de chocolate, esta é constituída por um mecanismo de rosca helicóide acionado por um pequeno motor que o faz girar, permitindo que o líquido seja transferido de baixo para cima ao longo do parafuso, até atingir o topo. Quando o líquido chega ao cimo do tubo é vertido sobre uma série de prateleiras antes de regressar à zona inferior da fonte, onde o processo recomeça.

Já sabe, da próxima vez que estiver a usufruir desta fonte, não deixe de refletir sobre o mecanismo que permite esse movimento.

Por: António Costa