A inexplicável física do curling, o esporte da vassoura no gelo

Para um esporte que remonta ao século 16, é surpreendente saber que ainda não entendemos completamente como o curling funciona.

O esporte olímpico de inverno — praticado pela primeira vez em lagos congelados na Escócia, séculos atrás — consiste em lançar pedras de granito sobre uma superfície gelada e irregular, de modo que elas deslizem e se curvem em direção a um alvo conhecido como casa. Os jogadores usam vassouras contra o gelo à frente de cada pedra para controlar sua trajetória.

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Tudo parece bastante simples, mas, como os próprios treinadores de curling reconhecem, ainda existem muitas incógnitas sobre a física do esporte. Assim, embora as táticas básicas sejam consensuais, frequentemente há divergências e controvérsias sobre as técnicas mais eficazes, mesmo em alto nível.

De todos os mistérios científicos, um dos maiores remete ao próprio nome do esporte: como e por que as pedras fazem curvas ("curl", em inglês)?

Se um jogador gira uma pedra no sentido horário no momento do lançamento, ela termina sua trajetória fazendo uma curva para a direita, e vice-versa. Com um conhecimento básico de física, isso não é o que se esperaria.

Você próprio pode fazer um experimento e observar. Se você lançar um copo virado para cima sobre um tapete, ele fará a curva no sentido oposto ao da rotação. Por que as pedras não fazem isso?

"A comunidade científica ainda não chegou a um consenso sobre a física do curling, embora não seja por falta de esforço", afirma Jennifer Vail, autora de Friction: A Biography, especialista em "tribologia" — que é o estudo científico do atrito, lubrificação e desgaste.

"Já se passaram mais de cem anos desde que os pesquisadores começaram a tentar entender o fenômeno, mas os mecanismos por trás da curvatura da pedra permanecem um mistério."

Mecânica complexa

Embora possa parecer simples, o curling envolve uma mecânica complexa — por isso, vale a pena explicar o porquê antes de abordar o mistério central do curling.

Para começar, as pedras de granito, apesar da aparência, não são blocos de rocha comuns. Extraídas de apenas dois locais no País de Gales e na Escócia, elas são particularmente resistentes e impermeáveis. E o formato é fundamental: a parte inferior é côncava, com bordas chamadas de "faixas de rolamento", semelhantes à base de uma garrafa de cerveja. É essa faixa que entra em contato com o gelo.

O gelo também é especialmente projetado. Ao contrário de uma pista de gelo típica, a superfície é "granulada" antes das partidas, com minúsculas gotas de água espalhadas por cima para criar uma superfície áspera.

"Sem essa granulação, o atrito impediria a pedra de chegar à casa", diz Vail. "Isso pode parecer contraintuitivo, já que estradas esburacadas nos fazem diminuir a velocidade ao dirigir, mas, no curling, esses buracos reduzem o contato entre a pedra e o gelo, o que diminui o atrito."

Além disso, há o efeito da água.

Conforme a pedra desliza, "o gelo aquece o suficiente para derreter e criar uma camada incrivelmente fina de água lubrificante", diz Vail. "Isso reduz o atrito, ajudando a manter a pedra em movimento e influenciando sua trajetória."

Uma pesquisa de 2024 explorou as três fases da jornada da pedra sobre o gelo.

Após o lançamento, em sua velocidade máxima, o maior volume de água derretida induzida pelo atrito faz com que ela efetivamente "aquaplane" em linha reta. Os varredores aumentam essa distância esfregando suas vassouras na superfície do gelo à frente da pedra, criando lubrificação extra com água.

À medida que a pedra desacelera, a quantidade de água diminui e a abrasão do gelo duro começa a agir. É nesse ponto que a pedra começa a fazer uma curva. Finalmente, ao parar, a água desaparece completamente e a pedra experimenta atrito totalmente seco, parando por completo.

Os jogadores utilizam diferentes técnicas para tentar controlar a curva que a pedra faz, como varrer de um lado enquanto ela desliza ou varrer direcionalmente em um ângulo, mas cientificamente muitas vezes não está claro por que algumas técnicas funcionam melhor do que outras.

Com o avanço da tecnologia das vassouras, os métodos de varrição também evoluíram. Às vezes, isso leva a mudanças nas regras.

Em 2015, novos materiais de escova capazes de arranhar o gelo pareciam dar a alguns jogadores uma vantagem injusta. Houve um escândalo de doping tecnológico conhecido como "broomgate", levando a Federação Mundial de Curling (WCF, na sigla em inglês) a banir certos tipos de escova em 2016, permitindo apenas um tecido de náilon liso com uma firmeza de espuma específica.

Os próprios movimentos de varrição também são rigorosamente regulamentados. Técnicas que diminuem a velocidade da pedra foram proibidas em janeiro de 2026: é ilegal fazer um único impulso de varrição sem um puxão subsequente, por exemplo.

Apesar de todos os avanços em técnica e tecnologia, o mistério permanece: por que as pedras fazem a curva daquela maneira? Os físicos ainda não têm certeza, embora muitos afirmem ter encontrado as respostas.

A primeira tentativa de compreender a curvatura da pedra ocorreu em 1924, quando o cientista canadense E. L. Harrington, da Universidade de Saskatchewan, no Canadá, propôs a "teoria da assimetria esquerda-direita".

Resumidamente, essa teoria atribuía o fenômeno às diferenças de atrito entre os lados esquerdo e direito da pedra. Se a pedra está girando, Harrington raciocinou que um lado gira na direção do movimento da pedra, enquanto o outro gira na direção oposta, resultando em pequenas diferenças de atrito. No entanto, logo ficou claro que essa teoria era insuficiente para explicar tudo o que acontece no movimento.

'Como' e não 'por que'

Desde então, vários outros modelos foram propostos para explicar a física peculiar da curvatura da pedra — mas nenhum conseguiu explicá-la com precisão suficiente para alcançar um consenso científico. Para citar alguns, há o modelo da "camada de água" ("water-layer", em inglês), o modelo do "limpa-neve" ("snowplow"), o mecanismo de "deslizamento e aderência" ("slip-stick"), o processo de "guiamento por arranhão" ("scratch-guiding") e muitos outros.

Uma das teorias mais recentes, de 2022, veio do físico Jiro Murata, da Universidade Rikkyo, em Tóquio, que se especializa em física de partículas e dimensões superiores.

Em vez de começar com a modelagem matemática, Murata começou filmando as pedras de curling com precisão.

"A maior parte da discussão sobre a origem dos movimentos das pedras de curling não se baseou em observações precisas o suficiente", diz ele. "Acredito que essa seja a principal razão pela qual passamos um século tentando resolver esse mistério. Antes de começarmos a pensar por que a pedra faz a curva, devemos observar como ela faz a curva."

Por meio dessas observações, Murata percebeu que as pedras pareciam girar em torno de um determinado ponto, o que o levou a concluir que seu movimento era um pouco parecido com o de um pêndulo.

"A rotação em si não é o que empurra a pedra para os lados. Em vez disso, a rotação cria uma diferença no atrito, e esse atrito atua como um ponto de pivô", afirma. Essa teoria não está muito distante da teoria de Harrington de 1924, reconhece ele.

"Se você segurar um poste à sua esquerda enquanto corre, você fará uma curva para a esquerda em torno dele. A pedra de curling se comporta da mesma maneira", explica Murata.

"Se a superfície áspera da parte inferior da pedra agarrar o gelo do lado esquerdo, a pedra curva para a esquerda. A principal conclusão é que a rotação em si não é o que empurra a pedra para os lados. Em vez disso, a rotação cria uma diferença no atrito, e esse atrito atua como um ponto de pivô — assim como o poste em sua mão — que direciona a trajetória da pedra."

Em 2024, Murata também explorou o efeito da varredura na curva. Pesquisas com praticantes de curling sugerem que há divergências sobre como a varredura afeta a curva que a pedra faz. Entre os instrutores japoneses de curling, dois terços recomendavam varrer a pedra na parte externa da curva, enquanto um terço defendia a parte interna.

Para resolver o debate, Murata uniu-se a duas estudantes que também eram membros do clube de curling da universidade, Hinako Sonobe e Eri Ogiwara.

Através de uma série de experimentos, elas confirmaram que varrer a pedra na parte externa da curva aumenta o ângulo da curva. Por quê? A adição de água derretida reduz o atrito nessa região, fazendo com que a parte interna da pedra tenha um contato friccional relativamente maior com o gelo, o que significa que ela faz uma curva mais acentuada nesse ponto — como o efeito de pegar no poste descrito anteriormente por Murata.

Será essa a palavra final sobre a física do curling? Quase certamente não, e não seria a primeira vez que se afirma ter resolvido o mistério. Vários outros pesquisadores têm suas próprias ideias, então, por enquanto, não há um consenso claro. Há também muitas outras variáveis a considerar: a condição dos seixos, a composição química do gelo, a temperatura, a umidade, as microfraturas e muito mais.

Tal como os debates sobre as técnicas de curling entre amadores e profissionais, sem dúvida os esforços para explicar a física deste intrigante esporte continuarão sendo alvo de intensas disputas — ou talvez, mais precisamente, de estratégias frias e calculadas.

Leia a reportagem original (em inglês) no site da BBC Future