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Enquanto trafega pela estrada, o veículo está sujeito a um conjunto de forças. Uma dessas forças é fornecida pelo motor e impulsiona o veículo para a frente. A outra é formada pelo atrito do veículo com o ar e pelo atrito dos pneus com a estrada.
Nos desenhos das figuras 1 e 2, a força de impulsão é a força A e a força de resistência é a força B:
| Figura 1 -
Veículo trafegando num trecho reto, visto de cima:
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Figura
2 - Não há forças laterais (desde que não esteja ventando):
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Nos trechos em curva surgem novas forças. Uma delas tende a jogar o veículo para fora da curva: é a força centrífuga e a outra segura o veículo, não deixando ele sair "voando pela tangente": é a força centrípeta. Nos desenhos das figuras 3 e 4, a força centrífuga é a força C e a força centrípeta é a força D: Quem garante a força D é o atrito entre o pneu e a pista de rolamento. Pneu careca, pista defeituosa, pista com rugosidade, pista molhada, óleo na pista e outros problemas diminuem o atrito e provocam o derrapamento do veículo na curva.
O projeto da curva leva tudo isso em consideração. Então em rodovias Classe Especial em que a velocidade de projeto é de 160 km/h, os raios das curvas são bem grandes, nunca menor que 600 metros. Já numa Rodovia Arterial Primária, que é Classe III, podem ser admitidas curvas com raios pequenos por que a velocidade de projetos dessa classe de rodovia é baixa.
| Figura 3 -
Veículo trafegando num trecho em curva, visto de cima:
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Figura
4 - Forças laterais que tendem a tombar o veículo:
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Por questão de segurança, a curva deve ter raio constante desde o ponto de início da curva até o ponto de término da curva. Dessa forma, o motorista precisa apenas manter o volante fixo e a velocidade fixa, sem aumentá-la e nem diminuí-la. Curvas que mudam de raio dentro da curva, isto é, começa a curva com um raio de curvatura e dentro da curva muda o raio de curvatura para outro valor (maior ou menor) provoca o desiquilibrio do carro e, certamente, este veículo vai bater na lateral da curva, numa defensa ou num guard-rail.
Curvas mal feitas que apresentem raios que variam ao longo da curva são curvas perigosas e causam acidentes. O tamanho da forças centrifuga e centrípeda é função do raio da curva e da velocidade do veículo. Mantendo a mesma velocidade e o meio raio, as forças centrífuga e centrípoeda permanecem, igualmente, invariável e o motorista pode completar a curva em total segurança.
| Figura 5 - O
que acontece com o veículo quando ele passa pela linha vermelha?
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Figura
6 - Ele recebe, repentinamente, as forças laterais?:
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Como se dá a transformação do Estado em Reta para o Estado em Curva?
| Figura
7 - Estado em Reta: Não há forças atuando sobre o veículo na
direção transversal do movimento.
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Figura
8 - Estado em Curva: Há forças que empurram o veículo para
fora da curva, denominadas força centrífuga, e também forças que
seguram o veículo para ele não sai voando pela tangente.
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A passagem não pode ser violenta, nem instantânea. O ideal é que o carregamento C e D seja feito, ou melhor, possa ser feito de forma gradativa, que tivesse em gradiente suave, talvez linear:
| Figura
9 - CF0:
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Figura
10 - CF1:
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Figura
11 - CF2:
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Figura
12 - CF3:
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Figura
13 - CF4:
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Durante a passagem dos diversos estados, as partes fixas do veículo respondem imediatamente à solicitação. As pessoas não. Cada pessoa tem um tempo de reação diferente.
Qual é a trajetória do veículo na situação ideal de carregamento?
No projeto de rodovias, define-se como Curva de Transição, o trecho da rodovia que vai desde o final do Trecho Reto, ponto TS, até o Início do Trecho Curvo, ponto PC. Veja um desenho esquemático do traçado na figura 14.
| Figura
14 - Visão esquemática em planta.
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Veja mais detalhes sobre a Clotóide na figura 15.
| Figura 15 -
Espiral de Cornu ou Clotóide.
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ET-12\RMW\trafegando\concRC.htm em 23/06/2011, atualizado em 08/05/2012 .
