Como 30 libras de pressão nos pneus suportam 1.800 kg?

Da próxima vez que for entrar no seu carro, dê uma boa olhada nos pneus. Você vai notar que, na verdade, eles não são redondos, são achatados na parte inferior. Esta área plana na parte inferior dos pneus é chamada de contato da banda de rodagem, ou a sua pegada.

Olhando um carro por baixo, através de uma placa de vidro, é possível medir o tamanho do contato da banda de rodagem. Você multiplicaria o comprimento do contato por sua largura para obter a área, depois somaria a área dos quatro pneus para obter a área total de contato da banda de rodagem.

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Um pneu mostrando a vista lateral e inferior do contato da banda de rodagem

Para um carro de 1,8 t (1.800 kg), você descobrirá que a área de contato da banda de rodagem é praticamente igual à massa do carro dividida pela pressão do pneu. Mas primeiro temos que converter a pressão de 30 libras – na verdade, 30 libras por polegada quadrada (30 lb/pol²) – como estamos acostumados a usar, para quilogramas por centímetro quadrado (kg/cm²). Como 1 lb/pol² é igual a 0,070307 kg/cm², 30 lb/pol² é igual a 2,11 kg/cm². Neste caso, 1.800 kg divididos por 2,11 kg/cm² é igual a 853,1 cm². Isso pode parecer muito, mas os pneus do seu carro provavelmente têm cerca de 17,5 cm de largura, que multiplicado pelo número de pneus dá 70 cm totais de largura. Isso significa que o contato da banda de rodagem de cada pneu será 853,1 dividido por 70, que resulta em 12,1 cm de comprimento.

Se você sair do carro e medir o tamanho do contato da banda de rodagem, provavelmente descobrirá que, na verdade, ele é ainda maior do que isso. Você pode medir a largura da banda de rodagem em qualquer ponto do pneu para ter uma boa idéia da largura de contato. Para obter o comprimento, pegue dois pedaços de papel e deslize-os sob a parte da frente e a parte de trás de um pneu até sentir que eles não podem mais avançar. Agora meça a distância entre os dois pedaços de papel.

A razão para o contato da banda de rodagem ser ainda maior do que esse cálculo sugere é que, na sua borda dianteira e na traseira, a pressão exercida sobre o solo não é muito alta. No ponto em que o pneu está apenas tocando de leve o solo, quase nenhum peso é suportado. Mas em direção ao centro do contato da banda de rodagem, cada vez mais peso é suportado.

Agora vamos supor que você diminuiu a pressão dos seus pneus para 7,5 lb/pol², 1/4 da pressão existente. Você descobrirá que o contato da banda de rodagem não aumentou quatro vezes. É aqui que entra a rigidez da estrutura da lateral do pneu. Quando a pressão está baixa a esse ponto, a estrutura do pneu começa a suportar parte do peso do automóvel.

Pneus de perfil baixo como os pneus de carros esporte têm estruturas laterais curtas e rígidas, assim, eles tendem a se comprimir menos que os grandes pneus dos utilitários esportivos e picapes. De fato, existem alguns pneus tão rígidos que podem rodar sem nenhuma pressão de ar. Estes pneus são chamados de pneus run flat (que podem rodar vazios).

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