Por que as batatas sofrem "lesões internas" depois de caírem?

Este artigo aborda o problema das "lesões internas" causadas pela queda de batatas, combinando o fenómeno da vida real de frutas e legumes, como batatas, maçãs e peras, que aparentam estar intactos, mas têm podridão interna. Utiliza a teoria mecânica do contacto para explicar que a causa deste problema é que o máximo esforço de cisalhamento numa bola elástica ocorre numa posição interna a cerca de 47% do raio da superfície, e não na superfície de contacto. Salienta que melhorar as condições de embalagem e transporte é a solução fundamental para evitar lesões internas nas batatas, e menciona que as lesões internas causadas pela pena imperial na Dinastia Ming, que não deixavam ferimentos visíveis na superfície, também seguiam a mesma lei mecânica.

Por que as batatas sofrem "lesões internas" depois de caírem?

Quando cozinhamos em casa, muitas vezes descobrimos que uma batata perfeitamente boa tem manchas pretas no interior após ser descascada. Depois de remover as manchas pretas, resta pouca batata. Este tipo de "lesão interna" também é frequente em frutas como maçãs e peras. O senso comum diz-nos que isto acontece devido à pressão exercida entre as batatas e as maçãs durante o transporte. As batatas e as maçãs danificadas são facilmente identificáveis, mas como explicar que algumas batatas e maçãs aparentemente boas tenham lesões internas?

O problema das "lesões internas" é um problema típico de contacto na mecânica. Para simplificar, vamos considerar as batatas como esferas elásticas sujeitas a pressão entre si. Devido à deformação por pressão, a área de contacto entre duas batatas deixa de ser um ponto e torna-se uma superfície circular. A pressão entre os objetos provoca tensões de cisalhamento no interior da esfera, mas, curiosamente, a tensão de cisalhamento máxima não ocorre na superfície de contacto, mas sim a alguma distância da mesma. Os cálculos mostram que a posição da tensão de cisalhamento máxima, ou seja, onde ocorrem as "lesões internas", situa-se a 47% do raio da superfície, ou seja, muito perto do centro, pelo que, quando as batatas são comprimidas, quase toda a batata fica estragada. Afigura-se que, durante o transporte, melhorar a embalagem e as condições de transporte é a forma fundamental de "salvar" as batatas.

Na dinastia Ming, existia uma forma de punição conhecida como "tortura na corte": o imperador ordenava que os ministros desobedientes ou que cometiam erros fossem espancados publicamente na corte. Mesmo que as pessoas espancadas não sofressem ferimentos graves ou ficassem com marcas visíveis, sofriam de lesões internas extremamente dolorosas, o que também ilustra os mesmos princípios da mecânica.