CURVA E EQUILÍBRIO

EQUILÍBRIO

Carros, motos e em geral todos os veículos em movimento, devem manter um equilíbrio estável, de maneira a não deixar cair ou provocar solavancos nos passageiros. Também neste caso o equilíbrio é governado por leis precisas.
As leis da Física que dizem respeito às condições de equilíbrio dos corpos rígidos, impõem que a resultante de todas as forças aplicadas e de todos os momentos aplicados seja igual a zero. Em outras palavras, não devem existir possíveis translações, nem rotações para que os passageiros mantenham intactos os seus corpos.
Assim como todos os objetos materiais, todos os veículos possuem um baricentro ou centro de gravidade: um ponto no qual se pode considerar concentrada toda a sua massa ou peso.
Na ilustração enquanto a linha vertical passar pela base de apoio do corpo este voltará a posição original.



DOIS PESOS E DUAS MEDIDAS

Para que a Torre de Pisa não caia a linha vertical que passa pelo seu baricentro deve estar dentro de sua base de apoio, do contrário a queda será inevitável. Logo, para a Torre, a posição mais segura é a vertical. No caso de um piloto e sua moto durante uma curva, este deve necessariamente inclinar-se se não quiser cair ?

A moto só pode ser inclinada durante uma curva, nunca durante um movimento retilíneo.
A posição do baricentro tem um papel fundamental no equilíbrio dos corpos. Para os veículos de quatro rodas é necessário que a perpendicular traçada a partir do baricentro até o ponto de apoio deva estar na área de contato do veículo, o que não acontece nos veículos de duas rodas.


INCLINO-ME, MAS NÃO CAIO

Para os veículos com duas rodas, os problemas de equilíbrio não se limitam às curvas, principalmente para as motos potentes. Não estamos falando do equilíbrio durante o movimento retilíneo, no qual as rodas tendem a manter-se em seu plano de rotação (efeito giroscópico) permitindo maior estabilidade à sua rota. Estamos falando, ao invés dos empinamentos durante a aceleração e a freada que podem causar capotagem. Em ambos os casos o motorista é exposto a graves perigos. Se o impulso da roda traseira é elevado, há a composição de duas forcas que desequilibram para trás, fazendo-o andar sobre a roda traseira até que o motorista volte à posição correta ou caia. No caso, de uma freada brusca, o fenômeno é bem parecido. Porém, neste caso, a dupla de forças tende a provocar uma capotagem para frente e a jogar o motorista na direção da rota.

Para compreender melhor as condições de estabilidade dos veículos, sugerimos um esquema. Pense no carro como um paralelepípedo apoiado sobre um plano através de quatro pontos de sustentação (as quatro rodas). Desta maneira fica mais fácil encontrar a posição do baricentro. Depois de procurar a inclinação de capotagem, procure compará-la à inclinação de deslizamento relativa a um determinado coeficiente de atrito selecionado. Fazendo uso deste simples modelo, você poderá determinar qual destes dois fenômenos aconteceria primeiro, com o progressivo aumento de inclinação da estrada.

QUALQUER INCLINAÇÃO É POSSÍVEL ?

Claro que não! E isso até as crianças sabem quando brincam de correr de bicicleta no asfalto cheio de areia. Realmente, neste contato entre a roda e o terreno entram em jogo novamente as forças de atrito, que impõem as mesmas condições válidas para se frear.
O gráfico mostra de modo aproximativo os ângulos corretos de inclinação para uma curva de 15 metros de raio, sobre um plano horizontal, em diversas velocidades, calculadas com base na fórmula:

tg(ø) = R . g/v2
onde:
ø - ângulo de inclinação
R - raio da curva
g - aceleração da gravidade
v - velocidade

Para compreender se estes ângulos são compatíveis com as condições impostas pelo atrito, basta recordar que deverá ser válida também a relação: tg(ø) = µ -1
Analisando os dados acima, pode-se notar, por exemplo, de que modo é possível fazer uma curva em uma estrada seca, estando o asfalto em boas condições, com uma velocidade inferior a 40 km/h. Já em caso de chuva, é necessário desacelerar e manter uma velocidade abaixo de 30 km/h para não sair deslizando pela tangente. Em nenhum caso é possível fazer esta curva de 15 m com uma velocidade superior.

FONTE: PROGRAMA VOCÊ APITA