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- Física e Segurança no Trânsito -
- Física e Segurança no Trânsito -
DETERMINAÇÃO DE DISTÂNCIAS DE
FRENAGEM
- Física e Segurança no Trânsito -
DETERMINAÇÃO DE DISTÂNCIAS DE
FRENAGEM
- Física e Segurança no Trânsito -
DETERMINAÇÃO DE DISTÂNCIAS DE
FRENAGEM
- Física e Segurança no Trânsito -
DETERMINAÇÃO DE DISTÂNCIAS DE
FRENAGEM
- Física e Segurança no Trânsito -
DETERMINAÇÃO DE DISTÂNCIAS DE
FRENAGEM
- Física e Segurança no Trânsito -
DETERMINAÇÃO DE DISTÂNCIAS DE
FRENAGEM
- Física e Segurança no Trânsito DETERMINAÇÃO DE DISTÂNCIAS DE FRENAGEM
- Como determinar distâncias de
frenagem em situações de emergência?
- Física e Segurança no Trânsito DETERMINAÇÃO DE DISTÂNCIAS DE FRENAGEM
- Qual a energia associada ao movimento
de um móvel?
- De quais grandezas essa energia
depende?
- Física e Segurança no Trânsito -
Energia Cinética: Energia do movimento
● Energia relativa ao movimento:
ENERGIA CINÉTICA!
m⋅v
Ec =
2
• Depende diretamente da MASSA do móvel.
• Depende diretamente da VELOCIDADE do
móvel AO QUADRADO.
Ec
V
4Ec
2V
Ec
m
9Ec
3V
2Ec
2m
16Ec
4V
3Ec
3m
25Ec
5V
4Ec
4m
36Ec
6V
5Ec
5m
49Ec
7V
6Ec
6m
64Ec
8V
2
- Física e Segurança no Trânsito DETERMINAÇÃO DE DISTÂNCIAS DE FRENAGEM
- O que se deve ou se pode fazer para
parar um veículo em movimento?
- Para frear um automóvel o motorista
depende da força de atrito entre os
pneus e a pista?
- Física e Segurança no Trânsito DETERMINAÇÃO DE DISTÂNCIAS DE FRENAGEM
● A energia relativa ao
movimento do veículo:
ENERGIA CINÉTICA.
m⋅v
Ec =
2
2
● Reduzir a velocidade:
reduzir a Energia Cinética. - Energia Mecânica dissipada pelo
Trabalho da Força de Atrito;
-Transformar a Ec em
- Relação Trabalho-Energia Mecânica.
outros tipos de energia
(energias potenciais,
dissipação por atrito: som e
M to ta l
FN c
calor, deformações...)
∆E
=W
- Energia Mecânica ET = Ec + E pg + E pe
ENERGIA MECÂNICA TOTAL:
-Energia Cinética: (“VELOCIDADE”)
-Energia Potencial Gravitacional:
-Energia Potencial Elástica:
(“ALTURA/DESNÍVEL”)
(“DEFORMAÇÃO ELÁSTICA”)
Ec
Epg
m ⋅ v2
Ec =
2
E pg = m ⋅ g ⋅ h
k ⋅ x2
E pe =
2
- Forças conservativas: conservam a ET.
Epe
- Forças NÃO conservativas:
podem aumentar ou reduzir a ET.
- Forças dissipativas: reduzem a ET.
- Testes de Colisões -
Conservação da Energia Mecânica Total
ENERGIA MECÂNICA TOTAL:
ET = Ec + E pg + E pe
- Forças conservativas: conservam a ET.
Ex.: Força gravitacional, força elástica, força elétrica.
- Forças NÃO-conservativas: podem aumentar ou
reduzir a ET.
Ex.: Força de atrito estático.
- Forças dissipativas: reduzem a ET.
Ex.: Força de atrito cinético.
- Física e Segurança no Trânsito -
Energia Mecânica
● A energia relativa ao movimento
do veículo = ENERGIA CINÉTICA;
m⋅v
Ec =
2
● Reduzir a velocidade = reduzir a
Energia Cinética;
-Transformar a Ec em outros tipos
de energia (energias potenciais,
dissipação por atrito: som e calor,
deformações...)
2
- Energia Mecânica dissipada pelo
Trabalho da Força de Atrito;
WFa = Fa .d . cos ϕ
Fa = N .µ
WFa = N .µ .d . cos ϕ
- Testes de Colisões - Lei da conservação de Energia Mecânica Total e
relação da Energia com o Trabalho de uma força;
∆E M to ta l = WFN c
∆E M to ta l = ∆Ec + ∆E pot = WFN c
- Distância
necessária para
parar o veículo:
VELOCIDADE (Km/h) e (m/s)
∆Ec = WFa
Ec f − Eci = Fa .d . cos ϕ
−
1
2
.m.vi = − N .µ .d
2
N = Pm = m.g
1
2
.m.vi = m.g .µ .d
2
1 2
.vi = g .µ .d
2
2
vi
d=
2 gµ
FRENAGEM (m)
20
5,6
2,0
30
8,3
4,4
40
11,1
7,9
50
13,9
12,3
60
16,7
17,7
70
19,4
24,1
80
22,2
31,5
90
25,0
39,8
100
27,8
49,2
110
30,6
59,5
120
33,3
70,8
130
36,1
83,1
140
38,9
96,4
g (m/s²)
Coeficiente de Atrito Cinético
9,81
0,80
- Física e Segurança no Trânsito DETERMINAÇÃO DE DISTÂNCIAS DE FRENAGEM
- Suponha que você esteja trafegando de
carro numa rodovia, quando percebe à sua
frente um pedestre atravessando-a.
Imediatamente você aciona o freio do
automóvel. O que faz veículo parar?
- Em que condição essa frenagem seria
mais eficiente?
2
d=
vi
2 gµ
- Física e Segurança no Trânsito DETERMINAÇÃO DE DISTÂNCIAS DE FRENAGEM
- Qual a diferença entre o uso de freios
comuns, que permitem o travamento das
rodas, e o sistema de freios ABS?
- Física e Segurança no Trânsito DETERMINAÇÃO DE DISTÂNCIAS DE FRENAGEM
- ABS (Antiblockier-Bremssystem),
sistema antibloqueio de frenagem.
-Obrigatório para 100% os veículos novos
comercializados no Brasil a partir de
janeiro de 2014.
- Vídeo “Auto Esporte - ABS”.
- Física e Segurança no Trânsito DETERMINAÇÃO DE DISTÂNCIAS DE FRENAGEM
- ABS: sistema antibloqueio de frenagem.
FAe.máx = µ e ⋅ N
FAc = µ c ⋅ N
- Física e Segurança no Trânsito DETERMINAÇÃO DE DISTÂNCIAS DE FRENAGEM
- ABS: sistema antibloqueio de frenagem.
FAe.máx = µ e ⋅ N
FAc = µ c ⋅ N
Sistema ABS: frenagem com força de atrito estático,
sem derrapamento, próximo ao valor máximo.
Sistema sem ABS: frenagem
com força de atrito cinético,
com derrapamento.
2
vi
d=
2 gµ
Pressão nos pedais.
- Testes de Colisões -
Diferença entre os freios;
- Freios sem ABS: permite a
derrapagem; (frenagem)
2
d SemABS
v
= i
2 gµ c
2
- Freios com ABS: não permite
vi
d ABS ≅
a derrapagem; (espelhamento)
2 gµ e
- Asfalto, concreto;
- Grama, cascalho, neve;
d ABS < d SemABS
d ABS > d SemABS
- Testes de Colisões -
Diferença entre os freios;
VELOCIDADE (Km/h) e
(m/s)
20
5,6
30
8,3
40
11,1
50
13,9
60
16,7
70
19,4
80
22,2
90
25,0
100
27,8
110
30,6
120
33,3
130
36,1
140
38,9
g (m/s²)
9,81
FRENAGEM (m)
2,0
4,4
7,9
12,3
17,7
24,1
31,5
39,8
49,2
59,5
70,8
83,1
96,4
FRENAGEM com ABS (m)
1,6
3,5
6,3
9,8
14,2
19,3
25,2
31,9
39,3
47,6
56,6
66,5
77,1
Coeficiente de Atrito
Cinético
0,80
Coeficiente de Atrito
Estático
1,00
- Testes de Colisões -
Diferença entre os freios;
70,8m
Velocidade
ade (km/h)
120
56,6m
59,5m
110
47,6m
39,8m
90
31,9m
17,7m
60
FRENAGEM (m)
14,2m
FRENAGEM com ABS (m)
4,4m
3,5m
30
0
20
40
60
Distância Frenagem (m)
80
- Testes de Colisões -
Diferença entre os freios;
- Vídeo “Freios ABS - teste Bosch”
- Vídeo “Teste ABS em motos”.
- Física e Segurança no Trânsito ATIVIDADE 3:
-Exercícios.
- Física e Segurança no Trânsito ATIVIDADE 4:
-Mapa Conceitual.
- Física e Segurança no Trânsito -