Paradigma do pneu largo.
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retirado do fórum nacional de veículos antigos (fnva).
vódeo:
http://www.youtube.com/watch?v=dnc_vzo4vsi
texto do autor do vêdeo:
muita gente, incluindo pessoas muito bem informadas, costuma achar que as leis da f?sica aprendidas na escola não são aplic?veis na prática, quando estas leis estão fundamentadas em exaustivas experiencias práticas muito bem conduzidas, analisadas e documentadas. falo aqui da falsa cren?a de que o atrito de escorregamento seja proporcional é área de contato das superf?cies envolvidas, mais especificamente da relação entre a largura dos pneus e de sua capacidade de ader?ncia ao solo. até mesmo os cartolas da f?rmula-1 embarcaram nessa idéia quando resolveram frisar os pneus na esperança de reduzir as velocidades nos autódromos. os resultados esperados simplesmente não apareceram.
john boyd dunlop criou o primeiro pneu enrolando uma mangueira dejardim no aro da bicicleta de seu filho. os primeiros pneus, baseados na invenção de dunlop, tinham uma seção transversal aproximadamente circular com pouca área de contato com o solo e borracha dura para resistir ao desgaste. com o desenvolvimento dos autom?veis, a ader?ncia dos pneus ao piso teve de ser melhorada. este aumento se consegue com o aumento do coeficiente de atrito
pelo uso de borrachas mais macias. borrachas macias, porém, trazem
dois problemas.
primeiro: se desgastam com mais rapidez.
segundo: se deformam mais facilmente aumentando, nas curvas, o ?ngulo de deriva reduzindo a velocidade limite.
a solução para aumentar a vida útil do pneu é aumentar a quantidade de borracha da banda de rodagem aumentando sua largura (ou o di?metro do pneu).
a solução para reduzir a deformação estática é aumentar a área de contato com o solo uma vez que a pressão é força (peso) dividida pela área de contato.
a solução para reduzir a deformação dos tacos nas curvas é torn?-los mais largos e menos profundos.
a consist?ncia da borracha é responsável pela força de atrito e a largura da banda é responsável pela durabilidade do pneu. porém a largura da banda combinada com a espessura e a geometria dos sulcos tem influ?ncia no comportamento em curvas.
o aumento da largura da banda de rodagem e a redução ou remoção dos frisos é capaz de resolver os tr?s problemas de uma só vez com a contrapartida de aumentar o arraste aerodin?mico e a tend?ncia é aquaplanagem.
não h? relação da força de atrito com a área de contato e sim com a composição da borracha. o fato das duas coisas (borracha mole e largura maior), na maioria das vezes, acontecerem simultaneamente, induz é falsa conclusão de que os pneus mais largos agarram mais simplesmente pelo aumento da força de atrito como consequência do aumento da área de contato. a isto eu costumo chamar de
paradoxo do pneu largo . pneus largos podem se comportar de maneira pior que pneus não tão largos. tudo depende da consist?ncia da borracha e do desenho da banda de rodagem. não necessariamente da largura. as motos esportivas, por exemplo, pela capacidade de se inclinar nas curvas (como todas motos), utilizam pneus com seção transversal quase circular cuja largura da área de contato com o solo é próxima de 50 mm (muito longe dos 305 a 380 mm dos pneus de
f?rmula-1) e agarram no asfalto muito bem.
em resposta a uma pergunta minha é revista 4rodas, sobre o lixamento dos pneus dos caminhões da f?rmula truck, obtive a seguinte resposta: como não h? pneus slick (careca) para caminhões, a maneira mais fácil é lix?-los para que seus sulcos, importantes para uma performance na chuva, mas inúteis no seco, sejam retirados. assim, com os pneus lixados, a área de contato com a superf?cie
aumenta, aumentando assim a ader?ncia do caminhão com o solo…
a pessoa que respondeu também é vêtima do paradoxo do pneu largo . os pneus podem ser lixados por vêrios motivos, menos o citado acima. primeiro, para reduzir o atrito de rolamento pois os tacos do pneu (os biscoitos ), ao tocarem o solo, produzem choques que consomem energia importante para se ganhar alguns segundos no final das retas. estes choques produzem o ru?do facilmente percebido nas estradas.
segundo e mais importante: os tacos, quanto mais altos, mais sofrem deformações nas curvas aumentando o ?ngulo de deriva e reduzindo a velocidade limite. a redução dos tacos coopera, assim, com o desempenho do pneu nas curvas e o aumento da área de contato é mera consequência.
os redatores de autoesporte não vão encontrar uma única publicação técnica sória ou boletim técnico de fabricante de pneu que relacione atrito de escorregamento com a largura da banda de rodagem. informações obtidas junto a corredores e preparadores de veículos de competição geralmente são baseadas em simples observações sem análise cient?fica das causas. a falta de uma base te?rica faz com que eles trabalhem na base da tentativa-e-erro com grande desperd?cio de tempo e dinheiro. isso sem contar os maria-vai-com-as-outras que
simplesmente copiam as soluções da concorr?ncia. nesse cen?rio é muito fácil ser enganado pelo paradoxo do pneu largo e por outros. um corredor ou reparador ao afirmar qualquer coisa a respeito do comportamento de seu carro não tem nenhum compromisso com a verdade, ao contrário dos professores e dos editores de livros, jornais ou revistas.
resumindo: a banda de rodagem é usada para transmitir o torque do motor ao solo (e não a potência). a banda é mais larga para reduzir a pressão sobre a borracha mais mole (esta sim, responsável pelo maior atrito), permitir que o pneu tenha uma durabilidade maior por ter mais borracha (borracha mole que se desgasta mais depressa) e propiciar tacos mais largos e menos profundos garantindo bom desempenho nas curvas.
atenciosamente,
joão carlos teixeira
engenheiro mecânico
crea-21414
disscussão contr?ria ao texto:
a borracha é um material que favorece um fen?meno chamado interpenetração de superf?cies. esse fen?meno faz justamente que a superf?cie mais larga tenha maior ader?ncia do que a mais estreita. isso não acontece com a madeira e a lixa que ele usou.
a borracha tem variação extrema do seu mi (não tenho o sómbolo no teclado), que é o coeficiente de atrito, em função da temperatura.
pneus transformam parte da potência que lhes é transmitida em calor. os mais estreitos tem variação extrema da temperatura da banda de rodagem porque não conseguem dissipar o calor gerado instant?neamente, assim como possuem uma área muito menor para distribuir o calor. da? a temperatura da banda atinge picos de calor e a borracha a ader?ncia com o solo
da mesma forma, o mi não é constante nem nessa experiencia. esse é um erro comum nesses pretensos cientistas como o do vêdeo, que dizem que o mi não varia se você não muda os materiais empregados, mas não sabem como ele é calculado. o coeficiente de atrito não era constante na experiencia, simplesmente porque uma das vari?veis que entra no seu cálculo? a área. mi é função da área. como a área aumentou, com os mesmos materiais, o mi diminuiu.
se isso que a experiencia tentou provar (que o atrito din?mico não varia com a área) fosse verdade, f1 usaria pneus estreitos, em prol da aerodin?mica e do menor atrito de rolamento.
os par?metros da experiencia são muito pequenos para um resultado correto.
a dist?ncia de arraste é muito curta. o tempo de percurso reduzido.
para os par?metros utilizados haveria uma diferença de tempo de rcurso de centésimos de segundo.
além disso, a variação de mi din?mico é pequena, ao contrário da variação do mi estático.
ou seja, uma superf?cie mais larga demora muito mais para perder ader?ncia, mas a diferença no arrasto é pequena.
portanto um pneu mais largo demora muito mais para perder ader?ncia do que um pneu estreito, pois aí vale somente o mi estático. porém quando os dois pneus estão arrastando (como numa frenagem com rodas travadas) a diferença de arraste é bem pequena, pois aí vale o mi din?mico.
achei interessante a discussão, nunca havia nem passado pela minha cabeça essa possibilidade de atrito não depender da area de contato, mas ainda não mudei mto minha opnião...
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detalhe que o primeiro engenheiro está equivocado…
embora em experimentos de laboratério vc nota que a força de atrito não aumenta com o aumento da área, isso só é vêlido para corpos rígidos... no caso da borracha, mais área quer dizer maior atrito sim....
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detalhe que o primeiro engenheiro está equivocado…
embora em experimentos de laboratério vc nota que a força de atrito não aumenta com o aumento da área, isso só é vêlido para corpos rígidos... no caso da borracha, mais área quer dizer maior atrito sim....
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exatamente
e outra, é totalmente diferente comparar o atrito de um bloco de madeira (tijolo, sei lá o que) sobre uma mesa, em laboratério, e, na vida real, de um pneu, que está em movimento circular sobre um asfalto de superf?cie irregular (ondulações, os vincos inerentes ao asfalto, etc).
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hehehehehehehe
mas é real. o melhor estudo é a prática.
base te?rica é bom ter sim. mas veja bem: base te?rica.
não adianta o caboclo ficar atrás de livro a vida toda e querer cantar de galo sem ter feito algo de verdade.
a gente sabe como a coisa é diferente. vc ja correu atras de fazer as paradas assim como eu corro. se fosse só teoria vc botaria fã nas coisas que a gente ja mandou fazer?
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nunca
rs
esses dias gerei uma pol?mica no laboratério de f?sica experimental… mas tudo pq eu tinha visto acontecer diferente na prática..
o comentário final do professor foi: infelizmente, na prática a teoria é outra. e como eu não tenho a prática nisso que vc ta falando, não vou defender tanto a minha tese .. kkkkkkkkkkkkkkkk
o assunto? força centr?peta.
bora fazer curva? rs -
hehehehehehehe
mas é real. o melhor estudo é a prática.
base te?rica é bom ter sim. mas veja bem: base te?rica.
não adianta o caboclo ficar atrás de livro a vida toda e querer cantar de galo sem ter feito algo de verdade.
a gente sabe como a coisa é diferente. vc ja correu atras de fazer as paradas assim como eu corro. se fosse só teoria vc botaria fã nas coisas que a gente ja mandou fazer?
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teoria não aperta parafuso….. por isso q estou montando meu motor com as próprias mãos. ja me surgiram situações e dúvidas que por mais q eu estudasse nunca acharia nos livros.
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discussão para engenheiro maluco mesmo viu…
agora só falta falarem que não faz diferença ter uma perna 15 cm menor que a outra
faz o teste porra, mete um pneu 145 e depois um pneu 195 no carro e sai para dar uma volta
precisa ser tão estudioso para achar o resultado? acho que mesmo sem ter a pratica e sem saber de matem?tica, o resultado final vai estar claro para qualquer um.
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hehehehehehehe
mas é real. o melhor estudo é a prática.
base te?rica é bom ter sim. mas veja bem: base te?rica.
não adianta o caboclo ficar atrás de livro a vida toda e querer cantar de galo sem ter feito algo de verdade.
a gente sabe como a coisa é diferente. vc ja correu atras de fazer as paradas assim como eu corro. se fosse só teoria vc botaria fã nas coisas que a gente ja mandou fazer?
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o problema não é nem esse. o problema é que nem a base te?rica o cara tem.
realmente o atrito não depende da área… para matériais não deform?veis. por isso não existe trem com roda tala larga, num faz diferença pois o atrito é metal/metal.
já no caso dos pneus o papo é outro, como explicou o zoega
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não h? relação da força de atrito com a área de contato e sim com a composição da borracha
parei de ler aqui.
se o autor da frase em questão mudou as le?s da f?sica em alguma passagem posterior do texto, me avisem.
caso contrário, acredito ter tomado a decisão certa.
