Poucas coisas são tão prazerosas ao volante quanto sentir a interação entre
carro e motorista numa estrada sinuosa. O par formado lembra uma dupla de dançarinos em que cada um conhece profundamente os passos de seu parceiro. Mas engana-se quem pensa que o carro é simplesmente conduzido, sem manifestar vontade própria. Ele pode responder com docilidade ou com aspereza, pode ser generoso com seu condutor, descrevendo movimentos harmoniosos e precisos, ou impor-lhe uma humilhação pública, emitindo sonoros protestos pelos pneus ou mesmo abandonando uma
trajetória incoerente, imposta à força. Cada carro tem sua personalidade, um temperamento, um comportamento próprio – que alguns até exageram e chamam de alma. Alguns são mais complacentes, outros mais ariscos… Mas uma coisa é comum a todos: nenhum deles pode subverter as leis da física. Quando se desloca, um automóvel fica sujeito à ação de forças nos três planos, longitudinal, lateral e vertical (representados graficamente pelos eixos XYZ), com intensidade,
direção e sentido variáveis. Em uma curva, o comportamento do carro é influenciado pela somatória das forças nos três planos. No longitudinal, existe a aceleração. No lateral, há a força centrífuga (que expulsa o carro da trajetória) e a centrípeta (que faz com que ele se mantenha na trajetória). E, no vertical, atua a chamada força-peso. Todas
as forças atuam constantemente e as diferentes partes do veículo podem receber diversos estímulos ao mesmo tempo. Numa frenagem, por exemplo, enquanto os freios tentam parar o carro, a suspensão deve suportar a transferência de peso que ocorre para o eixo dianteiro. E, numa curva, enquanto a direção altera a posição das rodas e os pneus atritam com o piso, existe um deslocamento lateral da carroceria. O tipo de força que age sobre um carro e os efeitos que causa dependem da situação, mas
também do veículo. Dimensões, peso, aerodinâmica, distribuição de massas, centro de gravidade (ponto que teoricamente concentra toda a massa) e tendência à rolagem (inclinação da carroceria) são algumas das características que influenciam seu comportamento. Hoje quase todos os automóveis são desenvolvidos para que, em uma situação limite como numa curva, eles escapem ou escorreguem de frente (são os subesterçantes) e nunca de traseira, como
fazem os sobresterçantes. Isso independe de sua tração ser dianteira ou traseira. O veículo de tração atrás só vai escorregar de traseira atualmente se provocado, pois em uma condução normal a suspensão é desenvolvida para empurrar para a frente, por motivos de segurança.Cuidado com a traseira
Os modelos subesterçantes são considerados mais seguros porque são mais previsíveis e fáceis de controlar, quando iniciam a perda da trajetória. Para corrigir a manobra, o motorista só precisa aliviar o pé do acelerador, o que é uma reação natural, e girar ainda mais o volante no sentido da curva.
Os sobresterçantes, por sua vez, são imprevisíveis e pedem que o motorista gire o volante no sentido contrário à curva. É o chamado contraesterço, manobra nada intuitiva, difícil de ser realizada e para a qual é necessário treinamento.
O ideal é um carro com divisão de peso equilibrada entre os eixos e transmissão nas quatro rodas. Mas, como isso custa caro (para fazer e para usar, uma vez que aumenta o consumo) e nem sempre é necessário, as fábricas tentam equilibrar os projetos na medida do possível, usando motores dianteiros e transmissões traseiras, por exemplo, ou lançando mão de recursos de controle.
Os sistemas eletrônicos de estabilidade, por exemplo, monitoram a velocidade das rodas, a posição do volante e o ângulo de viragem da carroceria sobre seu eixo para evitar que o carro saia da trajetória. A eletrônica é uma forte aliada das fábricas para aumentar a segurança dos carros, porque os diferentes sistemas ajudam o motorista minimizando o efeito das forças sobre os carros.
O popular freio ABS administra a aderência entre os pneus e o piso, controlando a força aplicada pelas pastilhas nos discos, de modo a impedir o travamento das rodas, condição em que há perda de aderência. O controle de tração evita que o torque excessivo faça as rodas girarem em falso.
Os motoristas que gostam de dirigir esportivamente reclamam da vigilância eletrônica. Para eles, os sistemas roubam o prazer de realizar certas manobras corretivas, quando os limites físicos do carro são ultrapassados.
Mas, pensando na segurança, as fábricas dizem que a eletrônica é sempre bem-vinda, uma vez que os sistemas só entram em ação quando os limites são atingidos e nessas situações é melhor não contar com as habilidades pessoais dos condutores.
Decolagem
Quem está ao volante pode perceber as leis da física atuando na horizontal, na vertical e na lateral. Segundo a professora Thais Russomano, coordenadora do Centro de Microgravidade da PUC do Rio Grande do Sul, há três eixos nos quais a força G, da gravidade, pode atuar: o Z (da cabeça para os pés), o X (do tórax para as costas) e o Y (nas laterais).
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Quando aceleramos, estamos sentados dentro de um carro e essa força começa a atuar no eixo X, mas uma outra força oposta a essa, chamada de inercial, joga o corpo e os órgãos internos, inclusive o cérebro, para trás, contra o encosto do banco do carro, mas dificilmente traz problemas à saúde. Sintomas como dor no peito e dificuldades respiratórias são relatados em situações onde a exposição às forças G e inercial é maior, como ocorre na decolagem de naves espaciais.
Na frenagem, todo o organismo é empurrado para a frente. É a força da gravidade atuando no eixo X, mas no sentido oposto ao da força inercial. Assim, se a desaceleração for brusca, isso pode causar dores de cabeça e até lesionar vasos cerebrais, provocando hematomas, hemorragias e aneurismas em casos mais graves, que podem ocorrer até mesmo sem que haja colisão.
Ao contornar uma curva, as forças laterais entram em ação. Se elas forem feitas para a direita, o corpo, os órgãos internos e o cérebro serão empurrados à esquerda e vice-versa.
Por último, há a vibração atuando na vertical. Causada por irregularidades do piso ou do carro, é uma das manifestações mais agressivas ao organismo, principalmente para quem dirige horas a fio. Os efeitos são sentidos no longo prazo.
“Como atua sobre as juntas e articulações, o motorista tende a apresentar fadiga, dores e problemas na coluna e varizes”, afirma o médico Dirceu Rodrigues Alves Júnior, diretor do departamento de Medicina Ocupacional da Associação Brasileira de Medicina de Tráfego (Abramet).
Apesar de não estarem relacionados à ação da gravidade, sintomas como mal-estar, enjoo, tontura, sudorese e até vômito também podem acontecer por causa dos sacolejos do carro. É o que os especialistas chamam de cinetose.
Contradança
Não se deve frear em curvas. Ou, pelo menos, não de forma brusca, como tentamos mostrar no desenho abaixo. O objetivo foi ilustrar uma situação crítica na qual diferentes forças atuam ao mesmo tempo sobre o nosso carro, que não conta com recursos eletrônicos. Portanto, trata-se de uma manobra de alto risco em que o motorista está entregue à própria sorte – e habilidade.
Freio – Quando pisa no freio, o motorista promove dois momentos de força. O primeiro ocorre entre componentes do sistema. As pastilhas pressionam os discos tentando fazê-los parar de girar. O segundo é entre os pneus e o piso. Considerando que o motorista parou de acelerar, por inércia o carro tende a se manter em movimento. A força que o sistema faz para frear o carro nunca deve ser maior que a que os pneus exercem sobre o asfalto. Se isso ocorre, as rodas travam e os pneus passam a arrastar sobre o piso, deixando o carro sem controle direcional, por falta de atrito entre a banda de rodagem e a estrada.
Suspensão – No eixo vertical, a suspensão suporta o peso do carro e os estímulos do piso (mesma direção, sentido contrário). No eixo longitudinal, o conjunto recebe o peso da carroceria, sempre que o carro acelera ou freia. Nas frenagens o peso é transferido para a dianteira. Nas arrancadas, para a traseira. Lateralmente, também existe transferência de peso, nas curvas.
Direção – Através dela, o motorista pode perceber as interações entre os pneus dianteiros e o piso, a atuação dos freios e o trabalho da suspensão. Nas curvas, o motorista sente as forças laterais e a tendência de o carro escapar. Por causa da geometria da suspensão, a direção tende a deixar os pneus descrevendo sempre uma trajetória em linha reta.
Pneus – Ao acelerar, são eles que transmitem o torque do motor para a pista, empurrando o asfalto para trás e impulsionando o veículo à frente. Nas frenagens, o sentido dessas forças se inverte. Nas curvas, os pneus recebem estímulos laterais (forças centrífuga e centrípeta). Quando a força lateral ultrapassa a capacidade de aderência do pneu, o carro derrapa.
Carroceria – carroceria recebe forças laterais, que provocam o rolling nas curvas; de torção, quando passa por desníveis não absorvidos pela suspensão; e, além disso, ela sofre os esforços dos componentes apoiados na estrutura, como motor e suspensão. Durante o movimento, quanto mais veloz, maior a resistência criada pelo ar. Daí a importância de um design aerodinamicamente bem desenvolvido.
Motorista – Numa situação de curva com frenagem como esta, o corpo, os órgãos internos e o cérebro são empurrados para a frente ao mesmo tempo que são deslocados pelas forças laterais para a esquerda, porque a curva é à direita. Se a manobra fosse para a esquerda, o organismo iria para a direita. Ao acelerar, a mesma força da desaceleração volta a atuar no motorista, mas dessa vez no sentido oposto ao da frenagem. É por isso que costumamos ficar colados contra o encosto do carro nessa hora. Apesar de nada ter a ver com a gravidade, sintomas como náuseas, mal-estar, tonturas e vômitos também podem ser causados pelo movimento do carro.
O que os olhos não vêem
Enjoos e vômitos que atacam em viagens de carro são chamados pelos médicos de cinetose. Isso nada mais é que um conflito entre o que os olhos veem e o que detecta o labirinto (1), parte do ouvido interno ligada ao equilíbrio corporal.
É o que ocorre com quem lê em um veículo. Focada na leitura, a visão não percebe que o carro se move. Mas o sistema vestibular, no ouvido, diz que algo se mexe. Esse deslocamento é percebido graças à endolinfa, líquido que circula nas três estruturas semicirculares (2) e no vestíbulo (3), que formam o labirinto.
À medida que o carro se mexe, a endolinfa começa a se movimentar. Isso estimula as células, que enviarão uma mensagem (4) ao cérebro, informando que o corpo está se mexendo, mas a visão não está detectando. Esse descompasso é o que provoca o mal-estar nas viagens.
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