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.
This entry was posted on segunda-feira, dezembro 21st, 2009 at 17:32 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.
dezembro 21st, 2009 at 19:03
Fabrício Souza says:Realmente eu percebi a resistência com a fita anti furo, mas será mesmo menos cansativo do que reparar o furo? hein Thiago!
dezembro 21st, 2009 at 20:26
thiago says: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
janeiro 3rd, 2010 at 18:37
mildo jr says:é que o Fabrício é frutinha,, eu uso as fitas nos dois pneus,, e com certeza fura bem menos !!!