Quando assistimos a corrida da fórmula Indy ou da F-1, vemos que nas curvas a pista é inclinada e pensamos que aquela inclinação é feita para dar segurança ao piloto.

Entretanto, a pista é anti-segura e vai exigir muito mais da habilidade do piloto para conseguir permanecer dentro da curva.

Vamos analisar, por etapas, o que acontece com um veículo dentro de uma curva.

Este veículo está dentro da curva, que tem raio de curvatura r e está a uma velocidade v, exerce, sobre a pista, duas forças:

Uma delas é a força do peso do carro P_v. Esta força age verticalmente de cima para baixo graças à atração da gravidade terrestre. A outra força é a força centrífuga F_c que tende a jogar o carro para fora da pista. Esta força é proporcional à velocidade, isto é, ela é maior quanto maior for a velocidade e inversamente proporcional ao raio de curvatura da curva, isto é, é maior quanto menor for o raio de curvatura.

A composição dessas duas forças fornece uma força resultante F_r:

Agora, vamos decompor essa força resultante F_r em duas componentes no plano da pista:

Resultam duas forças. Uma que denominamos P_i que é a força exercida perpendicularmente sobre a pista e a outra que denominados F_a que é a força exercida tangencialmente na superfície da pista inclinada.

A força F_a, como vimos na fórmula, é inversamente proporcional ao raio de curvatura da pista. Dois veículos que estejam lado a lado terão forças atuantes diferentes pois um deles estará no lado de dentro da pista, portanto percorrendo um raio de curvatura menor e o outro estará no lado de fora, portanto percorrendo um raio maior.

Raio menor significa que o carro estará sob força centrífuga F_c maior. Na figura abaixo, a força centrífuga F_c do carro vermelho é bem maior que a F_c do carro verde:

Isto significa que o carro vermelho, que está no lado interno da curva, vai sofrer uma força de arrasto maior e vai ter uma probabilidade maior de ser jogado para fora da curva. O F_a do carro vermelho é bem maior que o F_a do carro verde.

Esta análise foi feita numa pista em curva com inclinação constante, isto é, os dois carros, o vermelho e o verde, estão na mesma inclinação dentro da curva.

Vejamos o que acontece numa pista do tipo do circuito oval de Indianápolis:

A curva não é plana, isto é, desenvolve-se ao longo de uma parábola, sendo quase horizontal na borda interna da curva e bastante inclinada na borda externa.

O carro vermelho, por estar na parte interna da curva, recebe uma força centrífuca F_c maior e também por estar num plano de pouca inclinação a sua componente no plano inclinado F_a é grande.

Por sua vez, o carro verde, por estar na parte externa da curva, recebe uma força centrífuca F_c menor e também por estar num plano de grande inclinação a sua componente no plano inclinado F_a é pequena. Se aumentarmos um pouquinho mais a inclinação da pista, veremos que a componente F_a pode até se tornar nula.

Nessas condições, o carro vermelho tem grande chance de escorregar e ser jogado para fora da curva.

Se formos pensar em dar iguais condições de segurança tanto para o carro que vai por dentro como para o carro que vai por fora, a pista deveria ter um desenho seguinte:

Nesta configuração, tanto o carro vermelho como o carro verde estarão sujeitos a forças de arrasto F_a razoavelmente pequenas e, portanto, com menos chance de serem jogados para fora da curva. A pista é mais segura mas vai provocar menos emoções pois a habilidade dos pilotos não serão colocados à prova.

Esta configuração é utlizada nas vias expressas onde se procura oferecer o mesmo grau de segurança sem exigir do motorista habilidades especiais.

RMW\narua\placa19.htm em 12/06/2009, atualizado em 12/07/2009.