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Histerese

As vezes pegamos um pneu gasto, descartamos e substituimos por outro com as mesmas medidas, mesmo tamanho, praticamente o mesmo desenho porém de outra marca.

Embora a imaginação faça acreditarmos que se usarmos a mesma pressão ambos irão se comportar igual, muitas vezes acontece de sentir o pneu “segurando” ou mais “pesado” para andar no plano.

Isto acontece por causa de uma propridade chamada histerese, que é responsavel por parte da resistência a rolagem ( a rugosidade do solo também é responsável) é característica de cada pneu e atua na dissipassão de energia.

Uma deformação perfeitamente elastica, numa situação hipotética, absorveria energia nos seus elementos elásticos ( no nosso caso o Ar e a borracha do pneu) e quando cessasse a força que provocou a deformação, esta energia seria completamente devolvida na forma mecânica.

O que acontece na histerese é transformação de parte da energia elástica (potencial elástica ou matemáticamente a integral da força pelo deslocamento) em energia térmica (calor) tanto durante a deformação quanto na relaxação. Se assemelha conceitualmente ao comportamento viscoso,  porém viscoso é aplicado apenas a fluidos e também poderia ser representado como um sistema “mola e elemento amortecedor”.

Na prática o que acontece é que o pneu sempre se deforma com um carregamento.  Com a bicicleta se deslocando, se analizarmos uma pequena região do pneu, iremos perceber que esta região irá se deformar e relaxar uma vez por volta. Como o pneu é uma união  (integral) de inúmeras pequenas regiões, teremos deformações e relaxações o tempo todo enquanto a bicicleta tiver se movimentando.

Desta forma é mais fácil entender que um pneu que tiver em sua composição características de maior dissipação de energia durante a deformação, irá ter um comportamento de ser “mais pesado para rodar”.

Se tratando de composição de pneu, as possibilidades são muito extensas. Mas algumas características físicas e geométricas podem ser relacionadas com a histerese, apesar de não serem uma regra:

– Pneus de espessura mais fina tendem a dissipar menos calor pois deformam menos ao longo do perfil;

-Pneus mais rígidos (menor deformação por força/área) se deformam menos, logo dissipam menor energia;

-Altas pressões fazem o pneu se deformar menos.

-Pneus com cravos altos provocam deformações grandes e localizadas (na base do cravo). Por causa disso dissipam energia inclusive na forma de barulho.

-Fitas antifuros tem sua propria resistência a deformação. Esta resistência é somada a resistência do pneu e da câmara, logo pneus com estas fitas possuem uma resistência a rolagem ligeiramente maior que um pneu sem. Além disso pode ocorrem movimento relativo entre a fita e o pneu, o que ainda irá provocar perda de energia por atrito entre eles. Mas de qualquer forma é menos cansativo usar um pneu com fita do que parar para troca-lo por causa de um furo.

Esta resistência irá sempre ocorrer. Cabe ao usuário averiguar qual o pneu mais adequado a sua utilização.

3 respostas para “Histerese”

  1. 21 dezembro 2009 as 19:03

    Fabrício Souza disse:

    Realmente eu percebi a resistência com a fita anti furo, mas será mesmo menos cansativo do que reparar o furo? hein Thiago!

  2. 21 dezembro 2009 as 20:26

    thiago disse:

    Se for contar em tempo sim. Na verdade so com um laboratório e um dinamómetro bem calibrado ia dar para comparar o cansativo em unidade de energia mesmo!
    Abraços

  3. 3 janeiro 2010 as 18:37

    mildo jr disse:

    é que o Fabrício é frutinha,, eu uso as fitas nos dois pneus,, e com certeza fura bem menos !!!