(Microsoft PowerPoint - AULA 3 - Dist\342ncias de Frenagem)

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- Física e Segurança no Trânsito -

DETERMINAÇÃO DE DISTÂNCIAS DE FRENAGEM













- Como determinar distâncias de frenagem em situações de emergência?


frenagem em situações de emergência?


- Qual a energia associada ao movimento de um móvel?


- De quais grandezas essa energia depende?

● Energia relativa ao movimento:

ENERGIA CINÉTICA!

Energia Cinética: Energia do movimento

2

2vm

Ec

⋅=


• Depende diretamente da MASSA do móvel.Depende diretamente da MASSA do móvel.

• Depende diretamente da VELOCIDADE do móvel AO QUADRADO.

Ec V4Ec 2V9Ec 3V16Ec 4V25Ec 5V36Ec 6V49Ec 7V64Ec 8V

Ec m2Ec 2m3Ec 3m4Ec 4m5Ec 5m6Ec 6m


- O que se deve ou se pode fazer para parar um veículo em movimento?


- Para frear um automóvel o motoristadepende da força de atrito entre os

pneus e a pista?

● A energia relativa ao movimento do veículo: ENERGIA CINÉTICA.

● Reduzir a velocidade: reduzir a Energia Cinética. - Energia Mecânica dissipada pelo

2

2vm

Ec

⋅=

- Física e Segurança no Trânsito -DETERMINAÇÃO DE DISTÂNCIAS DE FRENAGEM

reduzir a Energia Cinética.

-Transformar a Ec em outros tipos de energia (energias potenciais, dissipação por atrito: som e calor, deformações...)

- Energia Mecânica dissipada pelo Trabalho da Força de Atrito;

- Relação Trabalho-Energia Mecânica.

Nctota l FM WE =∆

- Energia Mecânica -ENERGIA MECÂNICA TOTAL:

-Energia Cinética: (“VELOCIDADE”)

-Energia Potencial Gravitacional: (“ALTURA/DESNÍVEL”)2

2vm

Ec

⋅=

hgmEpg ⋅⋅=

pepgcT EEEE ++=

-Energia Potencial Elástica: (“DEFORMAÇÃO ELÁSTICA”)

2

2xk

Epe

⋅=

EpeEpg

Ec - Forças conservativas: conservam a ET.

- Forças NÃO conservativas: podem aumentar ou reduzir a ET.

- Forças dissipativas: reduzem a ET.

ENERGIA MECÂNICA TOTAL:pepgcT EEEE ++=

- Testes de Colisões -

Conservação da Energia Mecânica Total

- 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.

● A energia relativa ao movimento do veículo = ENERGIA CINÉTICA;

● Reduzir a velocidade = reduzir a Energia Cinética;

-Transformar a Ec em outros tipos de energia (energias potenciais, - Energia Mecânica dissipada pelo

Energia Mecânica

2

2vm

Ec

⋅=


de energia (energias potenciais, dissipação por atrito: som e calor, deformações...)

- Energia Mecânica dissipada pelo Trabalho da Força de Atrito;

ϕcos..dFW aFa= µ.NFa =

ϕµ cos... dNWaF =

- Lei da conservação de Energia Mecânica Total e relação da Energia com o Trabalho de uma força;

- Distância necessária para parar o veículo: µg

vd i

2

2

=Nctota l FM WE =∆

Nctotal FpotcM WEEE =∆+∆=∆

Fac WE =∆

ϕcos..dFEE acc if=−

- Testes de Colisões -

VELOCIDADE (Km/h) e (m/s) FRENAGEM (m)

20 5,6 2,0

30 8,3 4,4

40 11,1 7,9acc if

dNvm i ....2

1 2

µ−=−

dgmvm i .....2

1 2

µ=

dgvi ...2

1 2

µ=

gmPN m .==

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


- 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?


Imediatamente você aciona o freio do automóvel. O que faz veículo parar?

- Em que condição essa frenagem seriamais eficiente?

µg

vd i

2

2

=


- Qual a diferença entre o uso de freios comuns, que permitem o travamento das

rodas, e o sistema de freios ABS?



- ABS (Antiblockier-Bremssystem),sistema antibloqueio de frenagem.

-Obrigatório para 100% os veículos novos


-Obrigatório para 100% os veículos novos comercializados no Brasil a partir de

janeiro de 2014.

- Vídeo “Auto Esporte - ABS”.

NF emáxAe ⋅= µ.

NF cAc ⋅= µ


- ABS: sistema antibloqueio de frenagem.DETERMINAÇÃO DE DISTÂNCIAS DE FRENAGEM

cAc

Sistema ABS: frenagem com força de atrito estático, sem derrapamento, próximo ao valor máximo.

Sistema sem ABS: frenagem

NF emáxAe ⋅= µ.

NF cAc ⋅= µ


- ABS: sistema antibloqueio de frenagem.DETERMINAÇÃO DE DISTÂNCIAS DE FRENAGEM

Pressão nos pedais.

Sistema sem ABS: frenagem com força de atrito cinético,

com derrapamento.

cAc

µg

vd i

2

2

=

Diferença entre os freios;- Testes de Colisões -

- Freios sem ABS: permite a derrapagem; (frenagem)

- Freios com ABS: não permite a derrapagem; (espelhamento)

- Asfalto, concreto;

- Grama, cascalho, neve;

e

iABS

g

vd

µ2

2

≅

c

iSemABS

g

vd

µ2

2

=

SemABSABS dd <

SemABSABS dd >


VELOCIDADE (Km/h) e (m/s) FRENAGEM (m) FRENAGEM com ABS (m)

20 5,6 2,0 1,630 8,3 4,4 3,540 11,1 7,9 6,350 13,9 12,3 9,860 16,7 17,7 14,270 19,4 24,1 19,370 19,4 24,1 19,380 22,2 31,5 25,290 25,0 39,8 31,9100 27,8 49,2 39,3110 30,6 59,5 47,6120 33,3 70,8 56,6130 36,1 83,1 66,5140 38,9 96,4 77,1

g (m/s²)Coeficiente de Atrito

CinéticoCoeficiente de Atrito

Estático9,81 0,80 1,00


90

110

120

47,6m

56,6m

39,8m

59,5m

70,8m

ade

(km

/h)

0 20 40 60 80

30

60

90

3,5m

14,2m

31,9m

4,4m

17,7m

39,8m

FRENAGEM (m)

FRENAGEM com ABS (m)

Velo

cida

de

Distância Frenagem (m)


- Vídeo “Freios ABS - teste Bosch”

- Vídeo “Teste ABS em motos”.

ATIVIDADE 3:

-Exercícios.


ATIVIDADE 4:

-Mapa Conceitual.



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