Desenhando um iceberg para ver como ele flutua

• Iceberger é um jogo simples para verificar em que orientação um iceberg desenhado por você ficará estável sobre a água
• Como o iceberg tem densidade menor que a da água, cerca de 10% de sua massa fica acima da superfície quando ele flutua
• É difícil determinar apenas pela forma qual lado ficará para cima, porque a distribuição de massa em 3D e a densidade relativa em relação à água influenciam nisso
• A simulação desta página mostra esses elementos de forma aproximada, em vez de reproduzir exatamente o fenômeno físico real
• O jogo foi inspirado em um tuíte de @GlacialMeg sugerindo que cientistas desenhem icebergs em sua orientação estável

---

A orientação estável de um iceberg desenhado por você

• Iceberger é um jogo que mostra como um iceberg flutuará na água quando o usuário desenha seu formato
• Como icebergs têm densidade menor que a da água, cerca de 10% de sua massa fica acima da superfície
• Ainda assim, “qual lado fica para cima” não é algo determinado apenas por uma forma 2D simples

Limites da simulação e inspiração

• Icebergs reais podem não flutuar exatamente na mesma orientação mostrada nesta página
  • A distribuição de massa em 3D é importante para a orientação real
  • A densidade relativa do iceberg em comparação com a água também influencia
  • A página trata esses elementos de forma aproximada
• Este jogo foi inspirado em um tuíte de @GlacialMeg
  • O tuíte traz uma proposta informal e entusiasmada para que cientistas desenhem icebergs em sua orientação estável

[GN⁺]

Opiniões no Hacker News

• Eu estava frustrado porque só uma superfície plana ficava para fora da água, mas, depois de ler a thread abaixo, percebi que esse era o ponto principal
  https://threadreaderapp.com/thread/1362557149147058178.html
  Nesse ponto, temos que agradecer ao Elon por impedir que se leia no x.com além do primeiro tweet sem ter conta

  • Um exemplo que não é plano está aqui
    https://imgur.com/a/7KANxOn
    Embora pareça algo que quase nunca aconteceria na natureza :-)
  • Dá para entender que os dois lados do iceberg, em 2D o esquerdo e o direito, competem para subir acima da superfície da água em torno do eixo do centro de massa
    A postura estável é apenas a posição em que esses torques de rotação à esquerda e à direita ficam em equilíbrio
    Se o iceberg estiver flutuando na vertical e, em relação ao centro de massa, um lado, ou seja, a metade inferior, tiver mais massa submersa do que o outro, surge uma tendência de girar até que os dois lados subam acima da água na mesma medida
    Por isso, dependendo da distribuição de massa, a orientação horizontal tende a vencer a vertical
    Claro que um iceberg equilibrado na vertical também é possível, mas é parecido com equilibrar um lápis em pé sobre o dedo: não é estável, e mesmo uma pequena perturbação, como o impacto inicial de quando ele se desprende da geleira, tende a fazê-lo voltar para uma postura horizontal mais estável
  • https://i.imgur.com/ixBkSsV.png
  • Basta tentar uma forma que não tenha nenhuma superfície plana. Por exemplo, uma estrela de cinco pontas

• Fui eu que fiz. É legal ver isso sendo compartilhado de novo depois de alguns anos
  Viva a ciência! Apoiem os cientistas do clima ao seu redor

  • É uma ótima simulação educacional. Obrigado pelo trabalho
    Tenho uma dúvida: como em outros comentários, quando se desenha uma reta de 45 graus, aparece um comportamento meio de condição de contorno
    Fico curioso se isso vem da física ou da implementação da simulação
  • Muito bacana
    Também encontrei uma forma que a simulação não lida bem: formas muito largas e finas, como uma agulha, oscilam bastante e não parecem parar nem desacelerar
  • Bem feito. Esta simulação é em 2D; será que em 3D seria diferente? Dá quase vontade de entalhar isopor para conferir
    • js

• Criei um desenho que balança infinitamente :D
  O vídeo não está em loop; foi gravado de verdade
  https://streamable.com/0a9zmb

  • Meu filho me venceu com um desenho melhor. Balança e ondula muito :)
    https://jmp.sh/s/ARfqurF7BYQExwIQmWXZ
  • Parece que ele não lida bem com formas longas e finas. Havia algumas que continuavam se movendo e às vezes viravam

• Uma versão que fiz inspirada na mesma thread, com algumas formas pré-carregadas e forças exibidas explicitamente: https://engaging-data.com/iceberger-remixed/
  Isso tudo é material de 2021, e acho que vi algo antes disso, mas não consegui encontrar

• O código-fonte HTML é bem comentado, então dá para se divertir lendo
  Há bastante matemática para modelar arrasto, massa e densidade; ele usa a densidade relativa do gelo e da água do mar e também faz ajustes para parecer mais plausível em 2D
  Também dá para inserir um polígono auto-intersectante que se sobrepõe a si mesmo
  Também é possível colar uma imagem! O código rastreia a imagem e escolhe o polígono mais complexo

• É realmente divertido e preciso. Testei na banheira, e uma alface flutuou exatamente como no desenho que fiz

• É um post de 2021
  https://news.ycombinator.com/item?id=26201160

• Não sei se alguém já sugeriu isso no Twitter. Não consigo ler a thread e não pretendo assinar, então não dá para verificar
  Uma boa funcionalidade adicional poderia ser uma pontuação proporcional ao inverso da distância que o iceberg precisa percorrer até chegar à posição em que flutua de forma estável
  Idealmente, seria um objetivo muito difícil: desenhar desde o início um estado perfeitamente estável, incluindo a altura da superfície da água

  • Se você desenhar uma forma muito estável, dá para chegar bem perto desse objetivo. Por exemplo, uma forma baixa e muito larga, ou um triângulo equilátero com um vértice apontando para baixo
    Depois, é só ajustar a altura correta na primeira tentativa
    Acho que, para virar um bom jogo, seriam necessárias outras restrições. Por exemplo, dar mais pontos para a altura máxima acima da superfície, ou pontuar por quanto tempo um urso-polar consegue manter os pés secos enquanto o gelo derrete
    Uma faixa baixa e larga derreteria mais rápido do que algo em formato de bola

• Um objeto realmente incrível, literalmente cool
  Desenhei uma linha reta e ela ficou girando sem parar :D

• É bem engraçado ver que, ao desenhar o exemplo clássico da ponta do iceberg, ele acaba virando :D