Quarta-feira, 26 de Agosto de 2009

Pêndulo – o que é isso?

(moto em linha reta, em pé, o centro de massa está longe do chão) 

Quem assiste a uma corrida de moto fica perplexo como os pilotos são capazes de inclinar tanto para o lado interno da curva a ponto até de raspar o joelho no asfalto. Essa manobra, chamada de pêndulo é responsável pelos maiores absurdos que já li em publicações impressas e atualmente na Internet. Só para ilustrar, quando os primeiros pilotos americanos começaram a abrir as pernas para o lado interno da curva até raspar os joelhos no asfalto, uma revista brasileira chegou a publicar que aquela postura tinha a função de freio aerodinâmico Como se fosse um flap de avião!!! 

Outras teorias insanas diziam que o joelho tinha função de terceiro ponto de apoio: caso a moto derrapar de frente o piloto poderia corrigir forçando o joelho contra o asfalto. Hã-hã! Tudo balela. 

A postura do piloto tem a função de vencer o efeito que tende a jogar qualquer objeto para fora na curva. Todo corpo em movimento tem a tendência de se manter na trajetória até que uma ação externa intervenha. Entra em cena mais uma velha lei de Newton, a inércia.

 

(Com a perna muito aberta = pouca inclinação)

Para vencer a inércia o piloto precisa brigar contra a Física. Durante a curva uma nova força (ad hoc) age sobre a moto em direção oposta à da curva. É a centrífuga que faz os objetos ficarem com essa mania ridícula de querer sair reto em vez de fazer a curva. É nessa hora que o piloto precisa jogar a massa do conjunto moto+piloto no sentido contrário da centrífuga e leva esse esforço tão ao extremo que chega a sair de cima do banco da moto e apoiar-se quase apenas pela perna do lado externo da curva. 

Como o piloto de moto tem essa possibilidade de usar sua massa para reverter a tendência de ser jogado para fora da curva ele aproveita e também faz com que a massa do conjunto se aproxime ao máximo do solo. Toda corpo tem um centro de massa (ex centro de gravidade). Pessoas têm centro de massa, as motos também têm, carros, bicicletas, skate, Kombi, barco, tudo tem centro de massa. Quando a moto está em linha reta ela fica em pé e o centro de massa da moto+piloto está, por exemplo, em um ponto imaginário a cerca de 80 cm do solo. 

(Piloto com a perna fechada=moto muito inclinada = centro de massa perto do solo! A linha horizontal mostra a centrífuga que quer jogar a moto para fora da curva; a linha vertical é a forga G, da gravidade, puxando pra baixo e a linha diagonal é a resultante que recai bem em cima dos... pneus!) 

Quanto mais próximo do solo estiver o centro de massa, maior é a estabilidade do corpo em movimento. No momento da curva, a moto se inclina e se aproxima do solo, junto com o piloto, claro! Para aumentar ainda mais esse deslocamento da massa em direção ao chão, o piloto usa a perna e chega a raspar o joelho no asfalto em busca da máxima inclinação. Nessa posição, o ponto imaginário do centro de massa do conjunto moto+piloto estaria a 40 cm do solo, ou seja, metade da distância em relação da moto em pé! 

Ah se fosse só isso! Pena que existe ainda outra força atuando sobre o conjunto. Uma força que está presente o tempo todo e não há como anulá-la: a gravidade! À medida que a moto sai do ponto de equilíbrio, na vertical, e começa a se aproximar do solo, é nítido o deslocamento sobre o eixo longitudinal e ao ficar, por exemplo, a 50º em relação ao solo a gravidade vai atuar com a descarada intenção de trazer tudo para o chão. 

O papel do piloto é equilibrar todos esses efeitos que atuam sobre o conjunto: a gravidade que quer jogá-lo no chão, a centrífuga que quer mandá-lo para fora da curva, a inércia, que quer manter todo corpo em movimento sempre em linha reta e a aproximação do centro de massa em direção ao solo. E mais ainda: o efeito giroscópico das rodas em movimento que "endurecem" a moto na hora da inclinação. Pensa que acabou? Tem ainda o efeito giroscópico do virabrequim que também pesa na hora de deitar a moto.

O que serve de consolo é saber que nada na moto é por acaso. O departamento de engenharia já desenvolveu a moto pensando nessa posição. Por isso as esportivas parecem tão instáveis quando estão em linha reta, mas são absurdamente estáveis durante a curva. Pensando em todas essas influências exercidas pela Física, os engenheiros sacaram que a resultante dessas forças recai exatamente sobre os pneus da moto. Por isso os pneus de moto são tão diferentes dos pneus de automóveis: a inclinação do carro nas curvas é desprezível e quase imperceptível. 

Daí a tamanha importância em verificar, manter e controlar os pneus das motos. Pneus gastos, mal calibrados, de medida diferente da original ou velhos comprometem todo trabalho feito para dar estabilidade à moto. Assim, basta confiar nos pneus que boa parte do sufoco estará resolvida. 

E mais: o piloto usa o pêndulo também para calcular o quanto a moto está inclinada em relação ao solo. Se ele estiver tocando o joelho no asfalto com a perna muito aberta é sinal que a moto está pouco inclinada. Se ele quase não tem mais espaço para colocar a perna entre a moto e o asfalto é porque está muito inclinado. A forma como os sliders do macacão se desgastam também fornece informações ao piloto sobre a postura sobre a moto. 

Viu? O pêndulo nada tem a ver com ser rápido ou lento. A velocidade em curva independe de encostar o joelho no asfalto. Basta aproximar o máximo possível. Tem pilotos que precisam trocar os sliders a cada corrida. Outros podem usar o mesmo par de slider durante todo final de semana. 

Uma coisa que me assusta muito é ver motociclistas raspando joelho no asfalto nas estradas. Se o piloto bater com o joelho em alguma irregularidade no piso, ou naqueles tachões com olho de gato, correrá o risco de ficar com a patela enfiada no acetábulo!

 

publicado por motite às 20:19
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15 comentários:
De Fe Pressinott a 26 de Agosto de 2009 às 20:57
Caraio... é a primeira vez que entendo física na vida!!!!
Meu querido mestre, obrigada por me ensinar sempre!!!

bjs
De Tiago (Foz) a 26 de Agosto de 2009 às 23:44
auhuaihuiahuiahuia
essa última frase foi hilária

Pra quem não sabe, acetábulo (ou fossa do acetábulo) é o nome da estrutura na região do quadril (popular bacia) onde se encaixa a cabeça do fêmur. E Tite, o termo rótula não é mais usado há muito tempo... Agora apenas se diz patela.

Excelente o texto, explicou bastante coisa.
De Obsercador a 27 de Agosto de 2009 às 01:24
Fala ai Tite,
No seu diagrama de forças ai algumas coisas ficaram confusas. Por exemplo a inercia jamais pode ser tratada como uma força.
Mas claro a inercia é relevante e portanto deve ser citada (nao como uma força, pois não é).
Mas ja que foi convenientemente abordada, deveria ser citado uma outra grandeza da mesma natureza, que é a maior responsavel pela dificuldade de se fazer uma curva em motos, mas que também é reponsavel pela estabilidade. Essa grandeza é o momento angular, provocado pelo giro das rodas, virabrequim e outras partes girantes.
Sem o momento angular, uma curva seria tão instavel que as corridas se tornariam um palco de equilibristas patetas num circo.
De Ulysses a 27 de Agosto de 2009 às 04:38
Tite, ótima matéria.
mas vou pentelhar você em um termo: hoje não se utiliza tanto o "baricentro" que pela etimologia pode ser associado à pressão, nem o centro de gravidade - que fica no centro da Terra no nosso caso. Para objetos talvez seja preferível usar "centro de massa" - e dá pra fazer um link com a centralização de massas das esportivas atuais ainda hehehe.

Abraço
De Octavio a 27 de Agosto de 2009 às 12:15
Sensacional mais uma vez, Doc.
Agora entendi porque se diz que "moto é física pura".
E, tá lá no dicionário do Houaiss, física vem do grego "phúsis 'natureza', derivado do verbo phúó 'brotar, nascer, crescer".
O que é uma pista para entender porque andar de moto tem tanto a ver com natureza e com a própria vida.
Sem contar que a palavra moto significa movimento, do latim.
Aliás, o Houaiss tem quatro registros para a palavra moto.
Uma olhada neles é uma viagem que leva à Idade Média, 1392. E coloca o leitor/viajante frente a frente com cavaleiros como os do Rei Artur da Távola Redonda (século VI) ou os do Robin Hood (século XII).
Nossos ancestrais, eles se aventuravam sobre quatro patas antes que fosse inventada a maravilha sobre duas rodas que é a motocicleta.
Abs,
De motite a 27 de Agosto de 2009 às 15:00
Oc

Leia mais Playboy e menos Houaiss, pelamordeDeus!!!

KKKK, obrigado pelo esclarecimento enciclopédico!
De Luiz Antonio a 27 de Agosto de 2009 às 13:15
Puxa vida! Este tema sempre me trouxe dúvidas. Agora ficou muito claro, apesar de ainda persistir dois pontos que me deixa confuso. São eles:
1- vi recentemente numa revista de motociclismo que, ao fazer uma curva, temos que nos apoiar na pedaleia externa - aquele que fica mais alta quando a moto está inclinada. Isto procede? Tentei fazer isto, mas me senti meio desequlibrado;
2- o pêndulo pode ser aplicado fora das pista de corrida (estrada ou rua)?
Um abraço,
Luiz Antonio

De motite a 27 de Agosto de 2009 às 14:56
Karaka!!! Vocês são notívagos??? Quanta gente acordada!

A todos os comentaristas: obrigado!!!

Eu esqueci de explicar este texto. Ele é parte do de um textão de 16.500 toques que escrevi para uma revista de ciência, da qual o editor está aí de olho, comentando. Como é um PEDAÇO ficou faltando um monte de coisas, como a tal força dos corpos circulares em movimento (força ou efeito giroscópico) que mantém a moto equilibrada.

Já os termos "CG", Baricentro, inércia, patela, rótula, bucetábulo etc e tal, eu realmente saí da escola em 1978, quando o sol ainda girava em torno da Terra. Conto com a ajuda de vocês pra corrigir no que for possível!

Esse lance do apoio dos pés nas pedaleiras não é tão simples assim: não existe o jeito CERTO, mas o jeito que funciona em CADA situação. Nas curvas de baixa é uma posição, nas de alta é outra, se a moto é pesada, leve, se o piso está seco, molhado etc etc...

Por isso é tão difícil escrever um manual de pilotagem. Cada situação exige uma postura diferente do piloto.

é isso, vou ali pedir uma patela de porco no restaurante alemão!!!
De Fer Copertino a 27 de Agosto de 2009 às 16:07
Só de ler: correrá o risco de ficar com a rótula enfiada no acetábulo
Me deu um frio na espinha perto da bacia.KKKK
Ótima leitura!!! Obrigada!!!
De Felipe a 27 de Agosto de 2009 às 21:20
Opa Tite,

A função do joelho pode até não servir para sustentar no caso de uma possível queda, mas Dovisiozo na última ou penúltima corrida deixou de cair porque usou o joelho para levantar a moto que já tinha escapado, impressionante.
De Vinícius a 28 de Agosto de 2009 às 14:53
Gostei da observação dos pneus, recentemente entrei em uma comunidade do orkut onde diziam usar pneus de fusca na Shadow 600, no lugar do pneu traseiro, fiquei mais assustado ainda quando os caras insistiam que era seguro e não influenciava para contornar as curvas!
Tem coisa que não consigo entender neste mundo mesmo hahahahhah

Parabéns pelo post! Curti!

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