garagem do odois

Quem pedala, mesmo que muito pouco já sabe que “quanto mais dentes atrás ( cassete)  mais leve fica para pedalar” e que “quanto mais dentes na frente ( pedivela) mas pesada fica para pedalar”

Sabemos também que a velocidade é inversamente proporcional ao torque produzido  na roda, ou seja, precisando de força numa subida usamos marchas curtas ( sinônimo de marchas leves, reduzidas, etc) e precisando de velocidade num plano usamos marchas longas.

Nesta postagem será dado um enfoque para a força na pedivela , na corrente, no cassete e na roda, tentando mostrar como eles se relacionam.

Vamos começar com um exemplo familiar (de familia mesmo). Imagine 2 pessoas brincando numa gangorra num parquinho. Se ambas pesarem 60 Kgf , basta que se sentem a mesma distância em relação ao eixo da balança para que as forças fiquem equilibradas por somatório de momentos.

Porém , caso uma das pessoas tenha uma massa menor, e consequentemente exerça menos força, não é possivel equilibrar a gangorra mantendo as mesmas distâncias do centro como pode ser visto na figura 1.

Como o momento sobre um ponto é dado por:  F . d = M

E também por ser necessário, para manter o equilíbrio, que a soma dos momentos em torno no eixo de apoio seja igual a zero, temos para o caso 1:

60 Kgf x 1m + 60 Kgf x (-1)m =0  sendo que o sinal negativo mostra quem esta a esquerda do eixo em relação a horizontal.

Para o caso 2 e 3:

40 x 1,5 +60 x (-1) = 0

e

30 x 2 + 60 x (-1) =0

Resumidamente, quanto mais afastada do centro menor é a força, desde que se esteja em equilíbrio.

Se considerarmos uma pedivela como um tipo de gangorra ( alavanca) onde o movimento central é ponto de apoio e as extremidades da alavanca são os pedais e o ponto onde o primeiro dente da pedivela toca a corrente, podemos fazer uma analogia,vejamos a figura 2.

Supomos 3 coroas de diferentes tamanhos ( 28, 38, 48 dentes) e uma pessoa aplicando força sobre um dos pedais quando o braço da pedivela esta paralelo ao chão. Neste exato instante temos a mesma situação da gangorra, mudando apenas os valores das forças e das distâncias entre a aplicação da força e o ponto de apoio. Note que a força realizada pela corrente é igual a tração que ela sofre e atinge valores razoavelmente altos.

Assim pode-se perceber por que quanto mais dentes na pedivela ( e consequentemente maior distância entre eixo e ponto de aplicação de força pela corrente), menor a tração na corrente. Resumindo, podemos dizer que para produzir a mesma tração na corrente que a coroa menor produz, temos que fazer muita força se usar a coroa maior.

O mesmo raciocinio pode ser aplicado na roda traseira. Neste caso temos como força, além da tração na corrente atuando no cassete, temos a força de atrito na roda, ou seja, a força que “empurra” a bicicleta de fato. O eixo de apoio é o próprio eixo do cubo traseiro .

No exemplo da figura 3, utilizamos como tração na corrente o mesmo valor obtido na figura 2 para o uso da coroa intermediária.

Vendo nesta forma fica mais claro perceber por que um número grande de dentes no cassete permite que a roda faça uma força maior .

Obs. As distâncias foram calculadas para cassetes de 32, 25 e 11 dentes e para uma pedivela arbitrária de 48, 38, 28 dentes. O raio da roda ( raio matemático, diâmetro dividido por 2, não a peça metálica) foi medido a partir de uma aro 26″ com pneu 1,25″.

This entry was posted on terça-feira, setembro 1st, 2009 at 18:34 and is filed under Componentes Mecânicos. You can follow any responses to this entry through the RSS 2.0 feed. Responses are currently closed, but you can trackback from your own site.