A importância do binário face à potência - um exemplo prático!

[JtypeR]

Só vos digo uma coisa... muitas vezes interessa-me mais o tempo dos 0-130 do que dos 0-100.

Se bem me lembro, num comparativo ai qualquer, entre o Ibiza Cupra Vs não sei quem... o Ibiza era mais rapido aos 100... porque a 2ª avabava nos 100, ou 102... sei lá. Já nos valores dos 130, o outro carro dateu-lhe por 0.5!
Em relacção ao S2000, penso que a 2ª vai um pouco mais pralem dos 100.

Mas não duvido que muitas marcas tornam as primeiras mudanças mais compridas, pra ''fazer bonito'' no papel...

Um outro exemplo (que bem me lembro) é o Mini Cooper D, que indica X no papel, e numa medição fez pouco MENOS que isso!! Talves seja um carro que não tá preocupado com o que ''diz no papel'' e não deixa de ser um carro rapido e divertido (penso eu... embora seja diesel [:vm)] ) []

 

[Buzin?o]

Ó buzinão, em primeiro lugar os teus dados estavam ilegíveis. Em segundo não basta mandar bojardas para o ar, do tipo "é pq o bimmer tem mais binário". É preciso explicar. Em terceiro parece-me que não estás a ver muito bem o que é o binário. Importas-te de dizer o que pensas que isso é?

Meu caro whereagles estou decepcionado contigo... ao menos lê o que digo.

Deixa-me repetir e completar o que disse:

Para uma aerodinâmica e peso iguais o binário à roda tem que ser o mesmo para a mesma velocidade!

Desafio-te, a ti e a qualquer um, a demonstrar o contrário...



PS: O Z3 não só é menos aerodinâmico como é mais pesado 100kg!!!

 

[JtypeR]

Meu caro whereagles estou decepcionado contigo... ao menos lê o que digo.

Deixa-me repetir e completar o que disse:

Para uma aerodinâmica e peso iguais o binário à roda tem que ser o mesmo para a mesma velocidade!

Desafio-te, a ti e a qualquer um, a demonstrar o contrário...



PS: O Z3 não só é menos aerodinâmico como é mais pesado 100kg!!!

Aquela dica do GTI VS CTR, na minha opinião, diz tudo... mas pra não pensaram que sou um fanatico da Honda, ha de haver mais exemplos, com certeza...

 

[whereagles]

Meu caro whereagles estou decepcionado contigo... ao menos lê o que digo.

Deixa-me repetir e completar o que disse:

Para uma aerodinâmica e peso iguais o binário à roda tem que ser o mesmo para a mesma velocidade!

Desafio-te, a ti e a qualquer um, a demonstrar o contrário...



PS: O Z3 não só é menos aerodinâmico como é mais pesado 100kg!!!

Eu não vou demonstrar o que não percebo. Ou te explicas melhor ou ficamos por aqui.

Além disso, o peso não influencia nada na velocidade de ponta. O peso cancela nas equações todas.

 

[monicamelo]

Eu não vou demonstrar o que não percebo. Ou te explicas melhor ou ficamos por aqui.

Além disso, o peso não influencia nada na velocidade de ponta. O peso cancela nas equações todas.

whereagles, essa do peso eu não entendo. A sério, não é ironia. Para afirmares isso assim deves ter certeza e/ou fundamento.

A minha ideia é a seguinte: segundo a formula do atrito, temos que a força de atrito é igual a um coeficiente de atrito a multiplicar pela reacção normal do corpo (no caso do carro). Ora a reacção normal está dependente do peso do carro. E quanto maior fôr, maior será o atrito. Esta é a ideia que eu tenho e a minha fundamentação. Posso é estar a ver mal a coisa. []

Mas também sei que sem atrito, realmente o peso não interfere nos cálculos. Será que estás a analizar a situação por este ponto de vista ideal?

 

[LuisCapelo]

o peso só afecta o tempo que demoras a chegar à velocidade máxima, não afecta de sobremaneira a velocidade máxima real.

 

[monicamelo]

o peso só afecta o tempo que demoras a chegar à velocidade máxima, não afecta de sobremaneira a velocidade máxima real.

Isso já eu entendi daquilo que ele disse.

Tens é que me explicar isso à luz da Física.

Nota: eu não estou a ironizar, nem a provocar ninguém, já ouço essa teoria há algum tempo e queria mesmo aprender essa situação. Mas têm que me convencer. []

 

[whereagles]

whereagles, essa do peso eu não entendo. A sério, não é ironia. Para afirmares isso assim deves ter certeza e/ou fundamento.

A minha ideia é a seguinte: segundo a formula do atrito, temos que a força de atrito é igual a um coeficiente de atrito a multiplicar pela reacção normal do corpo (no caso do carro). Ora a reacção normal está dependente do peso do carro. E quanto maior fôr, maior será o atrito. Esta é a ideia que eu tenho e a minha fundamentação. Posso é estar a ver mal a coisa. []

Mas também sei que sem atrito, realmente o peso não interfere nos cálculos. Será que estás a analizar a situação por este ponto de vista ideal?

Mónica, é assim: estás a confundir duas coisas. Uma coisa é um carro a travar, e nesse caso é mais ou menos como tu dizes. Outra coisa é o carro a andar a velocidade constante e nesse caso não tem nada a ver.

Vou ser mais explícito. Vamos começar com uma travagem a fundo, assumindo que as rodas bloqueiam e que o carro entra em derrapagem. (Sem as rodas bloquearem também se explica, mas é mais complicado e não tem interesse para o efeito.) Esta é também a situação mais explicada em manuais de física.

Quando travas, se desprezarmos a resistência do ar, há essencialmente 3 forças a actuar:

na vertical: peso e normal
na horizontal: força de atrito

peso e normal cancelam-se (senão ou levantavas vôo ou te enterravas no chão ). A força de atrito é proporcional ao peso: F_atrito = coef_atrito * massa * g. Lembra-te que peso = massa * g.

Agora usemos a 2ª lei de Newton segundo a horizontal, F = ma:

F = F_atrito = coef_atrito * massa * g = m a

simplificando vem:

coef_atrito * g = a

Ou seja, daqui vês que a aceleração (que neste caso é negativa, i.e. é uma travagem) não depende da massa do carro.

A outra coisa que há a considerar é o que se passa quando um carro vai a velocidade estabilizada. Neste caso já não se pode desprezar a resistência do ar e há 4 forças em jogo:

na vertical: peso e normal (que se cancelam)
na horizontal: arrasto do ar e força de tracção.

A força de arrasto é a que é preciso anular para que o carro continue a velocidade constante, e a força de tracção é a que faz o anulamento. Agora, talvez isto te surpreenda, mas a força de tracção é precisamente o par da força de atrito roda-pavimento! Passo a explicar:

Numa travagem com derrapagem há movimento entre a roda e o pavimento e daí aparece uma força de atrito cinético cujo sentido é no sentido contrário ao movimento do carro. (Para travagem sem derrapagem, basta substituir na frase anterior "atrito cinético" por "atrito estático".)

Agora, numa aceleração a roda recebe tracção do motor e, ao tentar girar, quer entrar em movimento em relação ao pavimento. A força de atrito estático pneu-pavimento entra em acção e provoca o movimento do carro, desta vez em sentido contrário ao da travagem, i.e. para a frente! (Se o carro tiver muita potência e começar entrar em derrapagem, basta substituir na frase anterior "atrico estático" por "atrito cinético".)

Finalmente, numa situação de velocidade estabilizada, é a força de tracção do motor que, ao tentar provocar o movimento do pneu em relação ao pavimento, faz andar o carro para frente, anulando a resistência do ar.

Repara que se não houvesse atrito pneu-pavimento, o carro não andaria!! Para teres uma ideia, pensa no que acontece se tentares fazer arrancar um carro sobre gelo Nesta situação o atrito é praticamente zero e nada consegues senão patinar. Repara também que o ponto em que o pneu faz contacto com o pavimento está EM REPOUSO em relação ao pavimento, excepto se estivermos em derrapagem.

Bem, não sei se isto ficou claro, mas foi o melhor que pude fazer com a minha filha a saltar à minha volta Se quiseres posso tentar explicar outra vez.

Quanto à tua dúvida inicial, há sempre uma 2ª força de atrito, o atrito de rolamento, que tenta fazer parar o carro mesmo que não houvesse ar. Só que esse atrito de rolamento é muito pequeno em comparação com o arrasto aerodinâmico e portanto praticamente não influencia nas contas.

 

[whereagles]

Isso já eu entendi daquilo que ele disse.

Tens é que me explicar isso à luz da Física.

Nota: eu não estou a ironizar, nem a provocar ninguém, já ouço essa teoria há algum tempo e queria mesmo aprender essa situação. Mas têm que me convencer. []

Essa também se explica. É assim: a força de tracção do motor que faz, por via do atrito roda-pavimento, o carro andar, não tem a ver com o peso do carro. Ora o atrito roda-pavimento devolve ao carro precisamente a mesma força de tracção que vem do motor (isto se não houver derrapagem de tracção; se houver é mais complicado mas tb se explica). A 2ª lei de Newton dá-nos:

F = m a
F_tracção = F_atrito = m a

Nota que aqui se aplica

F_atrito < coef_atrito * massa * g

e não

F_atrito = coef_atrito * massa * g

É precisamente o facto de termos uma desigualdade que faz com que a a aceleração DEPENDA da massa. E depende da seguinte forma:

a = F_atrito / m

ou, se preferires,

a = F_tracção / m

e assim se vê que efectivamente quanto mais pesado for um carro, mais devagar ele chega à sua velocidade máxima.

Quando lá chegar, a única força que tem que vencer para nela se manter (além do efeito residual do atrito de rolamento) é o arrasto aerodinâmico. Cada segundo tem que afastar X metros cúbicos de ar e para isso precisa dum trabalho Y, o qual só tem a ver com a potência.

 

[Buzin?o]

Imagine-se por absurdo que tenho um autocarro de algumas toneladas no qual monto um motor de 125cc e que tenho outro autocarro em tudo idêntico ao primeiro no qual monto o mesmo motor de 125cc mas que tem a carroçaria toda feita em fibra de vidro.

Em relação ao primeiro constato que nem se mexe - velocidade máxima 0km/h;

Já o segundo consegue deslocar-se devagarinho - velocidade máxima 5km/h!

1) Posso ou não afirmar que no caso do primeiro camião o seu peso(massa) é tal que o binário do motor não chega sequer para o movimentar?

2) Posso ou não afirmar que o mesmo motor que consegue fazer deslocar o segundo camião apenas a 5km/h não é capaz de fazer mexer o primeiro devido a razões que nada têm a ver com a aerodinâmica?

3) Posso ou não afirmar que para a mesma potência do motor o peso(massa) condiciona a velocidade máxima passível de ser atingida?

 

[Afcivic]

buzinão, ou não leste, ou simplesmente não percebeste.

 

[Buzin?o]

buzinão, ou não leste, ou simplesmente não percebeste.

Bem... como li, só pode ser a segunda...

Mas já que tu entendeste que tal explicares-me, já agora, começando por responder aquelas questões?!

 

[Taveirada]

Mas estas equações nada tem a ver com o binario que sai do motor... pelo menos o binario tal como o buzinão diz.
Diria mais, nem percebo como se chega do binario ao F = m.a... até tenho uma ideia... mas não é assim tão directo como já se pintou por aqui. Não se consegue do binario ter-se directametne a acelaração de um veiculo! Há tanta coisa pelo meio até se conseguir isso! Para além disso, a acelaração não será constante... o que torna as contas mais dificeis...

Já agora, concordo com tudo o que o eagles disse.

Já agora... se um carro for todo igual... tudo mesmo... e um tiver mais binario que o outro, de uma forma constante... sempre mais... irá ser mais rápido, mas da mesma forma, irá ser mais potente! Ou seja, o binario caso todas as outras variaveis sejam constantes... afecta a acelaração (pois vai criar mais potencia!)... mas na vida real não conheço dois carros iguais (caixa, transmissão, peso...) em que um tem mais binario que outro...

 

[Buzin?o]

Mas estas equações nada tem a ver com o binario que sai do motor... pelo menos o binario tal como o buzinão diz.
Diria mais, nem percebo como se chega do binario ao F = m.a... até tenho uma ideia... mas não é assim tão directo como já se pintou por aqui. Não se consegue do binario ter-se directametne a acelaração de um veiculo! Há tanta coisa pelo meio até se conseguir isso! Para além disso, a acelaração não será constante... o que torna as contas mais dificeis.../quote]

Não havendo patinagem a força é simplesmente o binário à roda a dividir pelo raio desta!

Já agora... se um carro for todo igual... tudo mesmo... e um tiver mais binario que o outro, de uma forma constante... sempre mais... irá ser mais rápido, mas da mesma forma, irá ser mais potente! Ou seja, o binario caso todas as outras variaveis sejam constantes... afecta a acelaração (pois vai criar mais potencia!)...

Justamente! A questão é que tu podes ter dois motores com a mesma potência mas o binário máximo à roda ser, para a mesma velocidade, diferente...

 

[Taveirada]

1- Será assim tão simples? Eu não sei, mas nao acredito... se me mostrares... É que esse binario não é o mesmo do motor... E para além disso... que é que isso provaria?

2- Eu falo em potencia igual + X... à mesma rotação!
O que tu falas é de coisas completamente diferentes... e só em dissipações de energia pode perder-se toda a teoria que apresentas!

Um tractor tem um binario fantastico... e?

 

[Buzin?o]

O binário à roda é igual ao binário do motor menos as perdas na transmissão X a relação de transmissão.

Eu não dei um exemplo dum tractor... dei-te o exemplo de dois carros!

Quanto à questão do tractor, se tiveres uma caixa automática muito rápida (tipo F1) de 12 ou mais relações (como os camiões) e uma aerodinâmica mais apurada és capaz de conseguir boas acelerações e velocidades de ponta que ultrapassem os limites legais das auto-estradas portuguesas!

Agora imagina o motor do tractor montado em algo tão leve quanto o mais leve dos Super Seven... o Viper, por exemplo, também não tem um motor de camião?!

 

[monicamelo]

Mónica, é assim: estás a confundir duas coisas. Uma coisa é um carro a travar, e nesse caso é mais ou menos como tu dizes. Outra coisa é o carro a andar a velocidade constante e nesse caso não tem nada a ver.

Vou ser mais explícito. Vamos começar com uma travagem a fundo, assumindo que as rodas bloqueiam e que o carro entra em derrapagem. (Sem as rodas bloquearem também se explica, mas é mais complicado e não tem interesse para o efeito.) Esta é também a situação mais explicada em manuais de física.

Quando travas, se desprezarmos a resistência do ar, há essencialmente 3 forças a actuar:

na vertical: peso e normal
na horizontal: força de atrito

peso e normal cancelam-se (senão ou levantavas vôo ou te enterravas no chão ). A força de atrito é proporcional ao peso: F_atrito = coef_atrito * massa * g. Lembra-te que peso = massa * g.

Agora usemos a 2ª lei de Newton segundo a horizontal, F = ma:

F = F_atrito = coef_atrito * massa * g = m a

simplificando vem:

coef_atrito * g = a

Ou seja, daqui vês que a aceleração (que neste caso é negativa, i.e. é uma travagem) não depende da massa do carro.

A outra coisa que há a considerar é o que se passa quando um carro vai a velocidade estabilizada. Neste caso já não se pode desprezar a resistência do ar e há 4 forças em jogo:

na vertical: peso e normal (que se cancelam)
na horizontal: arrasto do ar e força de tracção.

A força de arrasto é a que é preciso anular para que o carro continue a velocidade constante, e a força de tracção é a que faz o anulamento. Agora, talvez isto te surpreenda, mas a força de tracção é precisamente o par da força de atrito roda-pavimento! Passo a explicar:

Numa travagem com derrapagem há movimento entre a roda e o pavimento e daí aparece uma força de atrito cinético cujo sentido é no sentido contrário ao movimento do carro. (Para travagem sem derrapagem, basta substituir na frase anterior "atrito cinético" por "atrito estático".)

Agora, numa aceleração a roda recebe tracção do motor e, ao tentar girar, quer entrar em movimento em relação ao pavimento. A força de atrito estático pneu-pavimento entra em acção e provoca o movimento do carro, desta vez em sentido contrário ao da travagem, i.e. para a frente! (Se o carro tiver muita potência e começar entrar em derrapagem, basta substituir na frase anterior "atrico estático" por "atrito cinético".)

Finalmente, numa situação de velocidade estabilizada, é a força de tracção do motor que, ao tentar provocar o movimento do pneu em relação ao pavimento, faz andar o carro para frente, anulando a resistência do ar.

Repara que se não houvesse atrito pneu-pavimento, o carro não andaria!! Para teres uma ideia, pensa no que acontece se tentares fazer arrancar um carro sobre gelo Nesta situação o atrito é praticamente zero e nada consegues senão patinar. Repara também que o ponto em que o pneu faz contacto com o pavimento está EM REPOUSO em relação ao pavimento, excepto se estivermos em derrapagem.

Bem, não sei se isto ficou claro, mas foi o melhor que pude fazer com a minha filha a saltar à minha volta Se quiseres posso tentar explicar outra vez.

Quanto à tua dúvida inicial, há sempre uma 2ª força de atrito, o atrito de rolamento, que tenta fazer parar o carro mesmo que não houvesse ar. Só que esse atrito de rolamento é muito pequeno em comparação com o arrasto aerodinâmico e portanto praticamente não influencia nas contas.

Bem, desde já o meu muito obrigado pela explicação.apr
Agora sobre a situação em si, ainda para aqui vai uma grande confusão.

Confesso que já li com alguma atenção o que referes.
Mas também não tanta quanta devia.

Agora as minhas dúvidas / questões:

Tu referes:

Agora usemos a 2ª lei de Newton segundo a horizontal, F = ma:

F = F_atrito = coef_atrito * massa * g = m a

simplificando vem:

coef_atrito * g = a

Ou seja, daqui vês que a aceleração (que neste caso é negativa, i.e. é uma travagem) não depende da massa do carro.

Com as deduções das fórmulas eu concordo a 100% e confesso que contradiz cabalmente o que eu pensava. []

Agora uma coisa é certa o que dizes, quer dizer que se eu carregar o meu carrito com 10 sacos de cimento de 50 Kg cada um, ele vai andar o mesmo. Isto considerando apenas em recta e sem inclinações, conforme depreendi.

Também notei foi uma contradição entre o que afirmas neste post, sobretudo esta parte:

Ou seja, daqui vês que a aceleração (que neste caso é negativa, i.e. é uma travagem) não depende da massa do carro

E o que referes posteriormente.

Mas posso ser eu que ainda não estou a ver bem a coisa. []
Se puderes dar mais algumas explicações, agreadeço-te desde já.
Não leves é a mal estar a colocar (ainda [] ) em causa os teus fundamentos, é só que ainda estou em processo de assimilação! []

 

[Taveirada]

Talvez não fizesse nada porque é pouco rotativo... teria pouca potencia...

Não consegues, nunca, fugir da potencia! O binario não é nada sem a rotação, ou seja... a potencia propriamente dita. Não há forma de escapar disto! Quando falas em ter o binario mais alto ou mais baixo... se tiveres o mais alto a 1000rpms e depois caia a pique... e outro que seja menos 10nm mas às 3000rpms... e muito mais linear... depois verás qual é o mais rapido... é o que tem mais potencia na sua linha de rotação!

 

[monicamelo]

Afinal, foi o ovo, ou a galinha?

Afinal, foi o ovo, ou a galinha?

Talvez não fizesse nada porque é pouco rotativo... teria pouca potencia...

Não consegues, nunca, fugir da potencia! O binario não é nada sem a rotação, ou seja... a potencia propriamente dita. Não há forma de escapar disto! Quando falas em ter o binario mais alto ou mais baixo... se tiveres o mais alto a 1000rpms e depois caia a pique... e outro que seja menos 10nm mas às 3000rpms... e muito mais linear... depois verás qual é o mais rapido... é o que tem mais potencia na sua linha de rotação!

Mas a rotação não existe, sem a aplicação de um binário! []

 

[Buzin?o]

Talvez não fizesse nada porque é pouco rotativo... teria pouca potencia...

Não consegues, nunca, fugir da potencia! O binario não é nada sem a rotação, ou seja... a potencia propriamente dita. Não há forma de escapar disto!

Motor de tractor desde 93 aos 105CV, a potência é atingida às baixas rotações de 2200 rpm!!!

Como vês isto é a confirmação que:

Pot = Bin * rpm, se tiveres binário não precisas de muita rotação!!!