Ainda sobre pneus...

- Resistência ao rolamento

A resistência ao rolamento dos pneus é uma força que atua contra o movimento do veículo e é particularmente  significativa em baixas velocidades e pavimentos irregulares. A força de resistência ao rolamento faz com que parte da potência aplicada à roda seja convertida  em calor dentro do pneu. Os seguintes mecanismos são responsáveis pela origem da resistência ao rolamento:

a. perda de energia devido à deflexão das laterais do pneu perto da área de contato com o solo;

b. perda de energia devido à deflexão dos elementos da banda de

rodagem;

c. escorregamento (“slip”) do pneu nas direções longitudinais e laterais;

d. deflexão da superfície da pista;

e. arraste aerodinâmico dentro e fora do pneu;

f. perda de energia em lombadas.

A resistência ao rolamento total é a soma da resistência de todas as rodas:

Rr

 = Rrd + Rrt

 = fr.W

onde:

Rrd : resistência ao rolamento das rodas dianteiras

Rrt: resistência ao rolamento das rodas traseiras

fr : coeficiente de resistência ao rolamento

W: peso do veículo

Fatores que afetam a resistência ao rolamento

O coeficiente fr é um fator adimensional que expressa os efeitos das complicadas e interdependentes propriedades do pneu e do solo. Os principais fatores que o afetam são descritos abaixo:

Temperatura do Pneu

Quando um pneu frio começa a rodar em um veículo sua temperatura aumentará e a resistência ao rolamento diminuirá até um certo valor, permanecendo constante a partir daí. Nos testes de  pneus é comum aquecer-se os pneus por 20 minutos ou mais para possibilitar medições mais seguras.

Velocidade

O coeficiente fr é diretamente proporcional  à velocidade do veículo. A influência da velocidade é mais pronunciada quando a velocidade é combinada com baixa pressão de inflação. A figura abaixo mostra a evolução de fr com a velocidade.

O grande aumento de fr a partir de certa velocidade ocorre devido à formação de uma onda de alta energia formada na carcaça do  pneu, atrás da área de contato com o solo.

Material e Projeto do Pneu

Defini-se que os materiais e espessuras das laterais e da banda dos pneus determinam a rigidez e a perda de energia no pneu rodante. Pneus carecas têm coeficientes até 20% menores que pneus novos. Pequenas espessuras, por outro lado, aumentam o coeficiente em até 25%. O  material dos cordonéis nas laterais promovem pequenos efeitos na resistência ao rolamento enquanto que o ângulo dos cordonéis e a construção (diagonal ou radial) têm influência significativa.

Deslizamento (“slip”)

Rodas transferindo forças trativas ou frenantes conferem maior resistência ao rolamento devido ao deslizamento na área de contato. As forças geradas em curva produzem os mesmos efeitos.

Coeficientes Típicos

Devido à complexidade da interação  entre os fatores que influenciam a resistência ao rolamento é virtualmente impossível deduzir uma fórmula que leve em conta todas as variáveis. Algumas relações para fr foram propostas por Gillespie. Tais quais:

Rr : força de resistência ao rolamento

W : peso na roda

C: constante refletindo a perda e características elásticas do material do pneu

D: diâmetro externo

ht: altura da seção do pneu

w: largura da seção do pneu

Desta relação conclui-se que pneus largos e baixos (relação h/w baixa) promovem menor resistência ao rolamento.

Outras expressões são propostas, e naturalmente a precisão de seus resultados é limitada pela influência dos fatores negligenciados. Gillespie propõe, a nível elementar, coeficientes fr constantes para diferentes tipos de pavimento:

Nome: Marcos Vinícius

Sobre Pneus

Tipos de construção dos pneumáticos

Pneus diagonais

No pneu diagonal, ou “bias-ply” o ângulo dos cordonéis é tipicamente 40° e

camadas alternadas são sobrepostas com inclinação para a esquerda e para a direita. 

Segundo Reimpell  [8], o uso destes  pneus com estrutura cruzada tem

ocorrido apenas em casos específicos, devido à grande difusão dos pneus radiais,

particularmente nos veículos de passageiros. Entre os casos de uso dos pneus

diagonais pode-se citar:

• Pneus-reserva de uso temporário (emergência), devido aos requisitos mais

brandos de durabilidade em velocidades inferiores a 80 e 100 km/h;

• Motocicletas, devido à inclinação das  rodas em oposição à força lateral

(sabe-se que a lateral de um pneu diagonal é mais resistente que um pneu

radial);

• Carros de competição, devido ao momento de inércia inferior ao dos pneus

radiais;

• Veículos rurais, por não atingirem altas velocidades.

Pneus radiais

Os pneus radiais consistem de dois talões unidos radialmente pela carcaça –

daí o nome de pneu radial. Uma cinta sobreposta à carcaça fornece a rigidez

necessária, enquanto que a parte externa do pneu consiste da banda de rodagem e da

parede lateral, e o interior de um composto de borracha adequado para promover a

correta vedação do ar (veja figura). Em  veículos de passeio, a carcaça é feita de

rayon ou nylon, a cinta de fios de aço ou uma combinação de aço, rayon ou nylon e o

talão exclusivamente de aço. Devido à predominância do aço como componente das

cintas estabilizadoras, estes pneus são normalmente designados como “radiais de

aço”. Os materiais utilizados estão descritos na parede lateral do pneu. Em veículos

comerciais a carcaça também pode ser feita de aço.

Pneus com ou sem câmara

Os pneus sem câmara praticamente já substituíram os pneus com câmara no

mercado. As principais vantagens daqueles  em relação a estes são a facilidade de

montagem e a regeneração da camada interna de borracha ao sofrer pequenas

incisões. As duas condições básicas para se utilizar um pneu sem câmara são a

presença de um contorno de segurança no aro da roda e a efetiva retenção de ar no

pneu.

Acidentes e Mortes no Trânsito

Acidentes com mortos no Trânsito

}  No Brasil mais de 40.000 pessoas perdem a vida anualmente em acidentes de transito, porém acredita-se que estes números são maiores pois as estatísticas são falhas. Em todo o mundo o transito ceifa vidas, porém os números brasileiros são alarmantes e disparam na frente de qualquer país do mundo.

Causas mais comuns de acidentes de trânsito:

}  Erro humano, em todo o mundo, é responsável por mais de 90 % dos acidentes registrados. Principais imprudências determinantes de acidentes fatais no Brasil por ordem de incidência:

}  Velocidade excessiva;

}  Dirigir sobre efeito de álcool;

}  Distancia insuficiente em relação ao veiculo dianteiro;

}  Desrespeito à sinalização;

}  Dirigir sob efeito de drogas.

Fatores determinantes das imprudências:

}  Impunidade / legislação deficiente;

}  Fiscalização corrupta e sem caráter educativo;

}  Baixo nível cultural e social; Baixa valorização da vida;

}  Ausência de espírito comunitário e caráter individualista;

}  Uso do veículo como demonstração de poder e virilidade.

Tempo de Reação:

}  Para que uma pessoa responda adequadamente a determinado estimulo, é necessário que esteja "alerta", caso contrário poderá causar um acidente.

}   Este estado de "alerta" é afetado por muitos fatores, fazendo com que as pessoas respondam com maior ou menor rapidez em situações de emergências.

}  Fatores que influenciam o tempo de reação:

}  Definitivos: idade, deficiência física (visão, audição, paralisias etc.);

}  Temporários: enfermidades passageiras (resfriado comum, dor de cabeça etc.), álcool, drogas, medicamentos, estado emocional.

}  Álcool e Drogas:

}  podem retardar consideravelmente o tempo de reação. As estatísticas americanas de acidentes no transito indicam que o álcool está envolvido em quase 50 % dos acidentes com mortes. Alguns especialistas indicam que dependendo da pessoa, apenas dois copos de cerveja podem fazer seu tempo de reação aumentar para 2 segundos.

}  Estado emocional:

}  também pode retardar os reflexos e o tempo de reação de um motorista. O indivíduo que trás para o volante suas preocupações de: emprego, salário, conjugais, e frustrações decorrentes de seu dia a dia, poderá alterar muito seu tempo de reação principalmente em função do baixo nível de concentração na atividade de dirigir.

No Brasil o número de acidentes causados pela imprudência dos motoristas, batendo na traseira do veículo que vai a frente, é tão grande, que a jurisprudência considera quem bate atrás como culpado. A mídia está repleta de depoimentos de motorista causadores acidentes que afirmam que os "freios" de seu veículo não funcionaram a tempo de evitá-lo.

Procedimentos que já salvaram muitas vidas:

}  Jamais dirija após ingerir bebidas alcoólicas - porém se desejar fazê-lo, reconheça que seu "tempo de reação" ficará alterado e, portanto procure dirigir em velocidades muito mais baixas do usual na via que estiver trafegando.

}  Reduza a velocidade quando seu estado emocional estiver comprometido ou evite dirigir;

}  Mantenha sempre distância de segurança em relação aos outros veículos;

}  Utilize sempre e adequadamente os dispositivos de segurança;

}  Respeite e procure entender a razão da sinalização de transito, isto poderá evitar um acidente;

}  Evite colocar - se em uma condição causadora de acidente; 

Nomes:  Ian Roberts , Leandra Belmock e Tamires Brzesky.

Atrito

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

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:

http://www.youtube.com/watch?v=0ZPq8DmVYBE

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.

Distância no Trânsito

DESCRIÇÃO, C.T.B, TEMPO DE COLISÃO E CINEMÁTICA

Então você se pergunta: O que vem a ser distância de segurança?

"A Distância de Segurança Rodoviária é a distância que devemos deixar ao veículo da frente para evitar acidentes no caso de uma travagem brusca.

A partir do momento em que o condutor avista o obstáculo até conseguir parar o veículo, percorre uma determinada distância. Inicialmente, quando o condutor avista o obstáculo, procura reagir, tirando o pé do acelerador e pressionando o travão. Quando pressiona o travão o valor da velocidade do veículo diminui até este parar.

Ao tempo que o condutor demora desde que avista o obstáculo até começar efetivamente a travar, dá-se o nome de Tempo de Reação. Num ser humano em condições normais o Tempo de reação é entre 0,5 a 0,7 segundos.

Ao tempo que decorre desde que o condutor pressiona o travão até conseguir parar o automóvel, dá-se o nome de Tempo de Travagem.

Distância de Segurança = Distância de Reação + Distância de Travagem."

(Retirado do nosso trabalho sobre o tema).

A verdade é que o conhecimento da distância de segurança é algo extremamente necessário, mas por muitas vezes ignorado. Quantos acidentes tais como esse:

Poderiam ser evitados se ela realmente estivesse sendo utilizada?

A maioria das pessoas se engana redondamente ao pensar que essa distância que alguns motoristas insistem em manter dos outros carros é simplesmente uma atitude inútil e (com o perdão da palavra) idiota.

CTB

Criado em base a constituição do Brasil, respeitando a Convenção de Viena e o Acordo do Mercosul, o CTB – Código De Trânsito Brasileiro entrou em vigor no ano de 1998, desde então veio sofrendo mudanças até chegar ao que se define atualmente, composto por 20 capítulos, contendo 341 artigos em que 17 foram vetados, e um revogado. Elaborado objetivando atribuir normas de conduta, infrações e penalidades para os condutores e sendo considerado um fator importante para o tráfego brasileiro, não se pode deixar de ter conhecimento sobre ele e as mudanças que sofreu, para que assim utilizando-se do CTB tenham um trânsito mais seguro e de acordo com as leis.

Algumas leis do CTB que podem vir a calhar quando se trata de direção:

Art. 29. 

O trânsito de veículos nas vias terrestres abertas à circulação obedecerá às seguintes normas:

           

 II – o condutor deverá guardar distância de segurança lateral e frontal entre o seu e os demais veículos, bem como em relação ao bordo da pista, considerando-se, no momento, a velocidade e as condições do local, da circulação, do veículo e as condições climáticas;

Art.29. 

            

XI – todo condutor ao efetuar a ultrapassagem deverá:

a) indicar com antecedência a manobra pretendida, acionando a luz indicadora de direção do veículo ou por meio de gesto convencional de braço;

            b) afastar-se do usuário ou usuários aos quais ultrapassa, de tal forma que deixe livre uma distância lateral de segurança;

Art. 192. 

Deixar de guardar distância de segurança lateral e frontal entre o seu veículo e os demais, bem como em relação ao bordo da pista, considerando-se, no momento, a velocidade, as condições climáticas do local da circulação e do veículo: Infração – grave; Penalidade – multa.

CINEMÁTICA

O conceito fundamental da mecânica é o de movimento, ou seja, da mudança nas posições dos corpos ao longo do tempo.

Na cinemática, o objetivo é descrever como se processam os movimentos, isto é, estabelecer as posições que os corpos ocupam ao longo do tempo e as respectivas velocidades, independentemente das causas desses movimentos.

A cinemática pode ser utilizada tudo no dia-a-dia, e é claro, isso se aplica ao trânsito. Existem diversas maneiras de utiliza-la nesses casos. 

Claro que alguns carros tem mais resistência, mais agilidade, mais facilidade de serem manuseados em pista molhada. Separamos assim em nosso trabalho, as velocidades de alguns carros conhecidos como exemplo.

Audi A8 - 0 a 100 km/h em 5,7

Volkswagen Gol Power 1.6 -  0 a 100 km/h em 9,8 segundos

Fiat Strada Adventure 1.8 - 0 a 100 km/h em 10,3 segundos

Chevrolet Astra Advantage 2.0 -  0 a 100 km/h em 9,8 segundos

Volkswagen Voyage 1.6 – 0 a 100 km/h em 9,8 segundos

Para concluir, encontrei um vídeo que mostra diversos acidentes de trânsito. Infelizmente não consegui baixá-lo, mas quem se interessar, esse é o link:

http://www.youtube.com/watch?v=2D_vxUKCV7o

GRUPO: Stefany R.; Rafaela V.; Noemi Dandara

TEMA: Distância de Segurança