Segredo está na física: saiba como funcionam silenciadores de armas de fogo

Quem curte filmes de ação já viu a seguinte cena: em determinado momento, os personagens precisam utilizar armas de fogo, porém não podem ser detectados pelos inimigos. A solução quase sempre passa pelo uso de um acessório colocado na frente das armas: os silenciadores.

Ao menos na ficção, esses itens funcionam como mágica. Eles são capazes de abafar completamente o estampido dos disparos e com isso, geralmente, quem usou passa despercebido pelos inimigos. Os silenciadores, claro, existem na vida real, mas você sabe como funcionam? E será que eles são tão eficientes quanto nos filmes?

Conceitos da física

Antes de qualquer coisa, vale revisitar alguns conceitos. Começando pelo som, em si, que se trata de uma onda, iniciada por fonte que cause vibração —cuja velocidade depende do meio e da temperatura em que se propaga. No ar, a 15ºC e ao nível do mar, essa velocidade é de aproximadamente 340 m/s.

Os humanos ouvem vibrações em uma determinada faixa de frequência, que vai de 50 Hz e 20.000 Hz. Os ruídos costumam ser sons que nos desagradam ou causam algum tipo de sensação ruim.

Considerando uma arma de fogo, o principal ruído que escutamos tem algumas fontes. A começar pela detonação da espoleta do cartucho, que produz intensa vibração e deformação elástica no corpo todo da arma.

Já outra fonte de ruído, bem mais alta, é a diferença de pressão que se forma entre a câmara interna da munição e o ambiente externo, que surge ao se detonar a espoleta.

Essa diferença de pressão se converte em velocidade da bala conforme ela desliza pelo cano. Uma vez que ela sai do cano da arma, a diferença de energia entre os dois causa uma forte e rápida expansão do ar quente, que produz um ruído muito elevado.

Sendo assim, dependendo do tipo de arma e do projétil, as balas podem atingir velocidades superiores às do som. Quando isso ocorre, a bala concentra as ondas sonoras emitidas ao longo da sua trajetória em uma mesma frente de onda, um fenômeno conhecido como Cone de Mach.

A variação de pressão e densidade através dessa frente de onda é muito alta e acaba sendo percebida pelo ouvido humano como um estampido. Situação similar ocorre quando aviões de caça "rompem a barreira do som" —o que, inclusive, pode causar danos físicos a construções etc.

O que o silenciador faz

Com esses conceitos explicados, é hora de falar sobre como um silenciador funciona. Ele atua na supressão do ruído provocado choque causado pela bala ao sair do cano.

Há várias construções possíveis para um silenciador: a mais comum consiste em um aparato com diversas câmaras de ar que garantem uma expansão "mais ordenada" e gradual do ar quente proveniente do disparo antes de ele encontrar o ar atmosférico.

Já modelos mais avançados usam, além dessas câmaras de ar, materiais porosos que promovem a dissipação de uma parte adicional da energia através da viscosidade do ar.

Ao atenuar esse choque, o ruído proveniente do disparo acaba sendo abafado.

Dúvidas comuns

Um silenciador é capaz de tornar uma arma totalmente silenciosa?

Não. Isso ocorre porque ele atua apenas em uma das fontes de ruído de um disparo. Sendo assim, ele atua como supressor de ruído, diminuindo entre 20 e 40 decibéis (dB) do disparo —que, sem o acessório e dependendo da arma, pode ficar acima dos 100 dB.

Da mesma forma, de nada adianta usar um silenciador em uma arma que dispara projéteis a velocidades acima da velocidade do som. Neste caso, ele não será capaz de abafar o ruído quando a bala "quebra a barreira do som".

Silenciadores podem ser usados com qualquer arma?

Em teoria sim, mas o conjunto silenciador, arma e munição precisam "casar". No caso das balas, elas precisam ser subsônicas, ou seja, viajarem a velocidades abaixo da velocidade do som para que haja uma supressão de ruído mais efetiva.

Além de abafar ruídos, há outras vantagens no uso de um silenciador?

Sim. Na verdade, eles acabam sendo mais úteis em outras funções além de diminuir a intensidade do ruído do disparo: eliminar o clarão no ato de disparo e reduzir o recuo da arma.

Silenciadores podem ser usados indefinidamente como nos filmes?

Aqui, tudo depende da construção do acessório. Se construídos em material metálico, os silenciadores que apenas controlam a expansão dos gases provenientes do disparo tendem a ser duráveis, ainda que disparos consecutivos façam com que ele esquente e isso acaba gerando perda de eficiência.

Já os modelos que também incluem materiais porosos tendem a se desgastar mais rápido.

Fontes:

• Joseph Youssif Saab Junior, doutor professor do curso de engenharia mecânica do Instituto Mauá de Tecnologia (IMT)
• Fábio Raia, especialista em engenharia elétrica e professor do curso de engenharia mecânica da Universidade Presbiteriana Mackenzie.