O atrito é a componente horizontal da força de
contato que atua sempre que dois corpos entram em choque e há tendência ao
movimento. É gerada pela aspericidade dos corpos. A força de atrito é sempre
paralela às superfícies em interação e contrária ao movimento relativo entre
eles.
•
Coeficiente de atrito dinâmico ou cinético:
presente a partir do momento que as superfícies em contato apresentam movimento
relativo. Relaciona a força de atrito cinético presente nos corpos que se
encontram em movimento relativo com o módulo das forças normais que neles
atuam. Representado por:
•
Coeficiente de atrito estático: determinado quando
as superfícies em contato encontram-se em iminência de movimento relativo, mas
ainda não se moveram. Relaciona a máxima força de atrito possível (com as
superfícies ainda estáticas uma em relação à outra) com a(s) força(s)
normal(is) a elas aplicadas. Para efeito de diferenciação, é representado
por:
Podemos concluir que:
1. A força de atrito depende das superfícies em
contato e da força normal
2. A força de atrito quando não há movimento
relativo entre as superfícies em contato
é diferente da força de atrito quando há movimento
relativo
3. A força de atrito estático não é constante
A força de atrito em pista seca e molhada é:
Pista seca: μX = 1,2. μXdin
Pista molhada: μX = 1,3. μXdin
Pista molhada: μX = 1,3. μXdin
Numa pista seca o coeficiente de atrito é
praticamente independente da
velocidade do veículo (ver fig. abaixo), e a
exceção ocorre em velocidades abaixo de
20 km/h, onde o raio de rolamento diminui e a área
de contato do pneu com o solo
aumenta. Isto promove um aumento no coeficiente de
atrito. Em velocidades
próximas a zero em superfícies rugosas há a
presença de um efeito similar ao de
dentes de engrenagem e o coeficiente de atrito
passa a ser µX ≥ 1,3.
Quando a pista está úmida o coeficiente de atrito
é reduzido, mas ainda
independe da velocidade. Esta dependência somente
se verifica em profundidades maiores de água onde esta não escoa mais
facilmente nas fendas de drenagem da
banda de rodagem
Sistema de freio ABS
A função do sistema de freios ABS é evitar o
travamento das rodas durante a frenagem, sendo o uso desse dispositivo
importante na medida em que é muito difícil, até
mesmo para um motorista experiente, fazê-lo apenas
com sua sensibilidade ao pisar no
pedal.
Com as rodas rolando sem deslizar, o atrito entre
os pneus e a pista é estático, e com
as rodas travadas, deslizando na pista, é
cinético. Como o coeficiente de atrito estático
é maior que o cinético, a força de atrito máxima
também o é, sendo assim, ao evitar
o travamento das rodas, os freios ABS otimizam a
frenagem, tornando-a mais segura e
diminuindo a distâcia necessária para parar o
veículo.
Para explicar melhor isso,vamos analisar o sistema
de freio de uma bicicleta com um de um carro com ABS:
O que pretendemos é analisar o sistema de freios
de um automóvel, que, no entanto, fica
escondido em baixo da carroceria do veículo. Assim
acho mais interessante analisar
os freios de uma bicicleta, com o qual a maioria
das pessoas está familiarizado, e que
além de ser mais simples, e ter o mesmo princípio
básico de funcionamento, está bem à
vista.
No automóvel as pastilhas são pressionadas contra os discos
de freio, e na bicicleta
as borrachinhas são pressionadas contra os aros das rodas, Ao
acionar o freio, o que faria o meu veículo parar?
Como a única força externa ao veículo é a força de atrito
entre os pneus e a pista, ela
é a responsável por pará-lo.
Você pode ver melhor nesse video:
Agora vamos comparar as distancias de frenagem nas seguintes
situações:
• Rodas rolando sem deslizar, sem o sistema ABS.
• Rodas travadas, deslizando.
• Rodas com sistema ABS.
comparação das
distâncias de frenagem (m) para uma velocidade inicial v0 = 72 km/h
|
||||||
Pista
|
µe, µc
|
rodas rolando (de)
|
rodas travadas (dc)
|
∆µ
|
ABS (dabs)
|
dabs/dc
|
asfalto seco
|
µe = 0.90
µc = 0, 70
|
22.22
|
28.57
|
∆µ = µe − µc
|
25.00
|
0.87
|
∆µ =
(µe−µc)/2
|
23.53
|
0.82
|
||||
asfalto molhado
|
µe = 0.70
µc = 0.50
|
28.57
|
40.00
|
∆µ = µe − µc
|
33.33
|
0.83
|
∆µ =
(µe−µc)/2
|
30.77
|
0.77
|
comparação das
distâncias de frenagem
|
|||
Asfalto
|
µe e µc
|
v0 (km/h)
|
dabs (m)
|
-
|
µe = 0.50 µc = 0, 30
|
72
|
50,0
|
-
|
µe = 0.50 µc = 0, 30
|
72
|
51,0
|
seco
|
µe = 0.90 µc = 0.70
|
66
|
21,0
|
seco
|
-
|
66
|
22,7
|
molhado
|
µe = 0.43 µc = 0.31
|
53
|
29,3
|
molhado
|
-
|
53
|
28,0
|
GRUPO:
RODRIGO M.
CAIO B.
MARCOS V.
LUIZ F.
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