Criador passou quase seis anos calculando como fazer um trabuco movido apenas pela gravidade romper a barreira do som, construiu braço de fibra de carbono, sistema de polias e peças impressas em 3D e conseguiu lançar um projétil a 776 mph, cerca de 1.249 km/h, superando o limite por apenas 9 mph

11 min de leitura

Criador passou quase seis anos calculando como fazer um trabuco movido apenas pela gravidade romper a barreira do som, construiu braço de fibra de carbono, sistema de polias e peças impressas em 3D e conseguiu lançar um projétil a 776 mph, cerca de 1.249 km/h, superando o limite por apenas 9 mph

Escrito por Carla Teles

Publicado em 14/08/2026 às 19:06

Atualizado em 14/08/2026 às 19:10

Construção

Seja o primeiro a reagir!

Prefira o CPG no Google

O trabuco supersônico usa apenas energia potencial gravitacional, um sistema de polias 3:1, braço de fibra de carbono e componentes impressos em 3D para acelerar um projétil de 4 gramas a 776 mph, cerca de 1.249 km/h, superando por apenas 9 mph a velocidade do som no teste final realizado.

O trabuco supersônico nasceu de um desafio de engenharia pouco convencional: transformar exclusivamente a energia de um peso em queda em velocidade suficiente para romper a barreira do som. Depois de quase seis anos desenvolvendo cálculos e sucessivas versões do mecanismo, o criador conseguiu levar um projétil a 776 mph, equivalentes a aproximadamente 1.249 km/h, utilizando um conjunto mecânico formado por contrapeso, polias, braço de fibra de carbono, cordas de alta resistência e peças fabricadas por impressão 3D.

O projeto foi publicado no canal Tom Stanton, no YouTube, em 7 de agosto de 2026. No teste decisivo, o braço chegou a 2.342 rpm e o projétil percorreu 1,94 metro em apenas 5,6 milissegundos, atingindo 346,4 m/s, ou 776 mph. O resultado ficou somente 9 mph acima da barreira do som considerada no experimento, depois de uma tentativa anterior a 716 mph e outra em que a funda se rompeu.

Trabuco supersônico começou com uma limitação básica da gravidade

Um trabuco tradicional funciona a partir de um princípio relativamente simples: um contrapeso cai e movimenta um braço que acelera uma funda com o projétil. O problema para alcançar velocidades extremas é que a própria gravidade impõe uma limitação à aceleração direta do peso. No exemplo utilizado pelo criador, um peso abandonado de aproximadamente dois metros de altura atinge o solo a apenas 6,2 m/s, velocidade muito inferior à necessária para aproximar diretamente um projétil da barreira do som.

ARTIGO CONTINUA ABAIXO

Veja também

Adicionar mais massa ao contrapeso aumenta a energia disponível, mas não faz o peso simplesmente cair mais rápido. O desafio do trabuco supersônico, portanto, não era criar uma gravidade mais intensa, mas desenvolver uma transmissão mecânica capaz de converter o movimento relativamente lento e carregado de força do contrapeso em uma rotação muito mais rápida no braço principal.

Projeto abandonou a ligação direta entre peso e braço

Em vez de utilizar a arquitetura convencional em que o contrapeso está diretamente associado ao movimento do braço, o projeto separou essas duas partes. O criador comparou o trabuco tradicional a dirigir um automóvel apenas em primeira marcha: existe bastante torque, mas o sistema rapidamente encontra um limite de velocidade.

No trabuco supersônico, o peso passa a deslizar verticalmente enquanto uma corda transmite sua energia ao eixo do braço. Essa separação permite trocar parte da força disponível por velocidade, empregando uma relação mecânica que faz a corda se mover várias vezes mais rápido que o contrapeso durante a queda.

Sistema de polias 3:1 multiplicou a velocidade da corda

Uma das peças centrais da máquina é um sistema de polias com relação 3:1. Essa configuração significa que a força necessária para levantar determinado peso é reduzida aproximadamente a um terço, mas, em contrapartida, a corda percorre uma distância três vezes maior.

Durante a queda acontece o processo inverso: para cada unidade de deslocamento do peso, a corda pode avançar três vezes essa distância, permitindo acelerar continuamente o mecanismo conectado ao eixo. O objetivo era utilizar esse movimento para fazer o braço acumular milhares de rotações por minuto antes da liberação do projétil.

Braço precisava ser extremamente leve e resistente

A velocidade pretendida trouxe outro problema de engenharia. Um braço pesado exigiria muita energia para acelerar, reduzindo a parcela disponível para o projétil. Ao mesmo tempo, um componente excessivamente frágil poderia se romper sob as forças produzidas pela funda girando em velocidade muito elevada.

A solução escolhida foi a fibra de carbono. O braço definitivo pesava apenas 116 gramas, mas precisava suportar esforços de tração, compressão e flexão durante cada lançamento. Antes de cortar o material definitivo, diferentes geometrias foram testadas em peças impressas em 3D e em simulações de tensão.

Primeiros protótipos revelaram risco de flambagem

O projeto inicial utilizava uma estrutura semelhante a um quadro em formato de A. Nos testes, porém, surgiu uma dificuldade: a força exercida pela funda criava tensão em uma extremidade do braço e compressão na outra.

A região comprimida começou a apresentar tendência de flambagem. Para corrigir o problema sem aumentar excessivamente a massa, material foi retirado da parte submetida à tração e reforços foram acrescentados na área comprimida. Diversos desenhos foram comparados até que uma configuração com duas travessas demonstrasse maior resistência.

Fibra de carbono exigiu fabricação cuidadosa

Depois da validação da geometria, o componente definitivo foi cortado em fibra de carbono utilizando uma fresadora CNC. O processo exigiu precauções porque o pó liberado pelo material representa risco quando inalado.

O criador utilizou filtragem, máscara adequada e aplicação contínua de água durante o corte para reduzir partículas suspensas. O objetivo era obter um componente rígido e extremamente leve, capaz de girar rapidamente sem desperdiçar parte significativa da energia armazenada pelo contrapeso.

Peça de alumínio conectou o braço ao eixo

A fibra de carbono é eficiente estruturalmente, mas não é ideal para receber diretamente roscas, rolamentos ou encaixes de precisão. Por isso, o projeto incorporou um cubo de alumínio usinado especificamente para conectar o braço principal e o contrabraço ao eixo.

Essa solução permitiu manter a parte estrutural leve enquanto as conexões mecânicas mais críticas permaneceram metálicas. O equilíbrio do conjunto também era importante para reduzir vibrações, já que pequenas assimetrias se tornam relevantes quando a rotação ultrapassa duas mil revoluções por minuto.

Tambor impresso em 3D funcionou como uma transmissão variável

A corda responsável por acelerar o braço precisava ser enrolada ao redor de um tambor conectado ao eixo. Em vez de usar um cilindro simples, o criador desenvolveu uma peça cônica impressa em 3D.

O tambor começava com diâmetro maior para gerar mais torque no início do movimento e diminuía progressivamente conforme a velocidade aumentava. O princípio lembra a troca de marchas de uma bicicleta, permitindo modificar a relação entre força e velocidade durante a própria queda do contrapeso.

Corda de alta resistência precisava suportar forças elevadas

Para transmitir a energia do sistema, foi escolhida uma corda de polietileno de ultra-alto peso molecular com apenas 4 milímetros de espessura. Segundo o material, ela suportava aproximadamente 1,5 tonelada de tensão.

Uma corda mais fina também foi usada na própria funda. Quanto menor a área exposta ao ar, menor a resistência aerodinâmica, fator importante quando o objetivo é levar partes do conjunto a velocidades próximas ou superiores à do som.

Liberação precisava ocorrer em poucos milissegundos

A máquina precisava atingir aproximadamente duas mil rotações por minuto antes de liberar a esfera. Nessas condições, a janela correta para disparar o projétil era de apenas cerca de 2,5 milissegundos.

O criador evitou uma solução eletrônica porque queria manter o trabuco supersônico inteiramente mecânico. Assim, transformou o próprio desenrolamento da corda em uma espécie de temporizador: quando a última volta deixava o tambor, um mecanismo liberava automaticamente a trava do projétil.

Projéteis foram impressos em 3D por segurança

Inicialmente, o projeto considerava utilizar uma esfera de aço de 10 milímetros. A ideia foi abandonada porque uma esfera metálica viajando em velocidade supersônica teria comportamento semelhante ao de um projétil balístico.

A alternativa foi produzir esferas leves em impressão 3D. A menor densidade fazia com que perdessem energia mais rapidamente no ar, além de permitir ajustar com precisão massa e diâmetro para cada etapa dos testes.

Primeiro lançamento revelou perdas importantes de energia

Em um dos primeiros testes, um contrapeso de 10 kg acelerou o braço e lançou o projétil a 328 mph. Embora o resultado demonstrasse que o conceito funcionava, a análise energética revelou um problema relevante.

A máquina armazenava 192 joules de energia potencial gravitacional no início do ciclo, mas uma parcela significativa desaparecia durante a aceleração. A eficiência geral calculada naquele momento ficou em aproximadamente 34%, indicando que reduzir resistência e massa seria essencial para alcançar velocidades supersônicas.

Aerodinâmica do braço passou a ser prioridade

Como grande parte das perdas ocorria durante a rotação, o braço foi modificado para atravessar o ar com menor resistência. Uma borda de ataque mais afiada foi acrescentada e áreas abertas foram revestidas com filme utilizado em aeromodelos.

Nos testes comparativos em baixa velocidade, o novo braço terminou a queda aproximadamente uma rotação à frente do antigo, representando aumento de cerca de 12% nas rotações. Outras modificações elevaram posteriormente o ganho para 17,8%, segundo os testes descritos.

Componentes das extremidades também foram redesenhados

O criador identificou que mesmo pequenas peças localizadas perto das pontas do braço poderiam prejudicar o desempenho. Um suporte volumoso da funda foi substituído por uma versão mais aerodinâmica, enquanto outro guia recebeu aberturas para evitar que funcionasse como uma espécie de captador de ar.

Além disso, o suporte da funda foi redesenhado para ser praticamente todo impresso em 3D, reduzindo cerca de 40% de sua massa. Cada grama retirado das extremidades diminuía a energia necessária para elevar a rotação, uma vantagem importante em um sistema trabalhando perto do limite.

Novo tambor aproveitou melhor a queda do contrapeso

Outra melhoria surgiu quando o criador percebeu que o tambor original elevava o peso apenas 1,7 metro, embora a estrutura permitisse uma queda maior.

Um novo perfil passou a levantar o contrapeso até aproximadamente 1,9 metro. A mudança armazenou cerca de 12% mais energia potencial gravitacional, reduzindo a eficiência mínima calculada necessária para alcançar a velocidade supersônica para aproximadamente 46%.

Teste com 10 kg chegou a 394 mph

Depois das modificações aerodinâmicas e mecânicas, um novo teste foi realizado com o mesmo contrapeso de 10 kg utilizado anteriormente.

O braço alcançou 1.248 rpm e lançou o projétil a 394 mph, cerca de 20% mais rápido que no ensaio anterior. A eficiência geral também subiu para aproximadamente 43,7%, aproximando o sistema do nível calculado como necessário.

Contrapesos subiram gradualmente até 40 kg

A partir daí, a massa foi elevada para 20 kg, depois 30 kg e finalmente 40 kg. O objetivo era aumentar a energia disponível sem ultrapassar a resistência prevista para os componentes.

Com 40 kg, o braço atingiu 2.336 rpm. O projétil saiu a 716 mph, resultado extremamente próximo da meta, mas ainda cerca de 51 mph abaixo da velocidade do som usada como referência no experimento.

Tentativa com 50 kg rompeu a funda

Como o teste anterior havia ficado próximo do objetivo, o criador decidiu elevar o contrapeso para 50 kg, mesmo reconhecendo que o equipamento não havia sido projetado para suportar aquela carga.

A tentativa não produziu o resultado esperado. A funda se rompeu, e o mecanismo de trava do cubo também sofreu danos depois que a energia do sistema foi transferida para componentes que não deveriam receber toda aquela carga.

Solução foi reduzir o projétil de 6 para 4 gramas

Em vez de continuar aumentando o peso e colocar a estrutura sob forças ainda maiores, o criador mudou a estratégia. O projétil foi reduzido de 6 para 4 gramas, além de receber diâmetro menor.

A mudança reduziu tanto a energia necessária para chegar à velocidade do som quanto a resistência aerodinâmica. Esse ajuste permitiu buscar velocidade maior sem exigir proporcionalmente mais força do trabuco supersônico, preservando melhor os componentes mecânicos.

Mecanismo de liberação também foi simplificado

Depois da falha com 50 kg, um novo tambor foi produzido. Seu perfil incluía aumento de diâmetro na última rotação, justamente no trecho em que as imagens em câmera lenta indicavam maior velocidade do projétil.

O mecanismo de liberação também foi simplificado para melhorar a confiabilidade. A combinação das mudanças pretendia entregar um último impulso de torque enquanto reduzia a possibilidade de outra falha mecânica na trava.

Trabuco supersônico finalmente chegou a 776 mph

Assista o vídeo

No lançamento decisivo, o contrapeso acelerou o braço até 2.342 rpm, enquanto a extremidade do próprio braço atingiu cerca de 274 mph. O verdadeiro salto de velocidade ocorreu quando a funda ampliou mecanicamente o movimento e liberou a esfera.

O projétil percorreu 1,94 metro em aproximadamente 5,6 milissegundos. O cálculo apresentado resultou em 346,4 m/s, equivalentes a 776 mph ou aproximadamente 1.249 km/h, superando em apenas 9 mph a barreira do som adotada no teste.

Quase seis anos de cálculos terminaram em diferença mínima

O criador afirmou que começou a desenvolver os cálculos para o projeto quase seis anos antes do lançamento final e que construía trabucos desde os 12 anos. O resultado, porém, não veio simplesmente pelo aumento brutal do contrapeso.

A conquista dependeu da combinação de vantagem mecânica, redução de massa, aerodinâmica, fibra de carbono, impressão 3D, usinagem CNC e sucessivas alterações no sistema de transmissão. A diferença final de apenas 9 mph mostra quão pequena era a margem entre uma tentativa quase bem-sucedida e o rompimento da barreira do som.

Engenharia moderna transformou uma máquina medieval em experimento supersônico

O trabuco supersônico utiliza um princípio conhecido há séculos, mas o resultado dependeu de recursos modernos de projeto e fabricação. Software de desenho assistido por computador, simulações, CNC, fibra de carbono e impressão 3D permitiram modificar componentes rapidamente e testar diferentes soluções até reduzir as perdas do sistema.

Mais do que simplesmente aumentar a força, o experimento mostrou como controle de massa, transmissão, aerodinâmica e eficiência energética podem transformar o mesmo estoque de energia gravitacional em velocidades radicalmente diferentes. Para você, o mais impressionante é uma máquina movida apenas pela queda de um peso romper a barreira do som ou conseguir isso por somente 9 mph de diferença? Deixe sua opinião nos comentários.