Exercícios Resolvidos de Atrito

J.L. Meriam & L.G. Kraige, Mecânica para engenharia, Estática, 6° ed. RJ: LTC, 2012, 257, 6/34

Dois automóveis, ambos tendo o centro de massa localizado como mostrado, a meia distância entre os eixos traseiro e dianteiro, são idênticos exceto que um tem tração dianteira e o outro tem tração traseira. Os carros são dirigidos à velocidade constante subindo rampas de várias inclinações. De um ponto de vista teórico de projeto, que carro subiria a rampa de maior ângulo de inclinação θ ? Justifique sua resposta.

Passo 1

O que faz com que o carro suba? É justamente a força de atrito nas rodas!!!

Então, vamos montar nosso diagrama de corpo livre:

Onde N T é a força normal na roda traseira e N F é a normal na roda frontal.

O aumento das forças normais, automaticamente, aumenta as forças de atrito. É só verificar a fórmula de atrito:

F a t = μ N

Com o aumento do ângulo de inclinação, o carro tenderá, aos poucos, a tombar para trás, certo?

Isso fará, pouco a pouco, com que as rodas da frente percam o contato com a superfície, ou seja, aos poucos elas perderão a força normal. Exagerando seria isso uma situação assim:

Isso fará com que o atrito das rodas da frente diminua e até mesmo, na pior das hipóteses, seja nulo, já que:

F a t = μ N

Assim, se a tração estiver colocada nas rodas da frente, o carro perderá, pouco a pouco, a força que o faz andar.

Sendo assim, é melhor que a tração seja colocada nas rodas traseiras, o que fará com que o carro atinja maiores inclinações.

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Resposta

T r a ç ã o   t r a s e i r a

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