Hoje, na TV aberta, um programa popular replicou um vídeo postado na Internet, que mostrava uma rampa “impossível” de ser vencida. Um especialista ouvido, disse que a rampa para ser vencida não pode exceder os 45 graus. Ele tem razão, as Leis da Física assim preconizam.
Para usar o jargão dos projetistas de estrada, a rampa máxima seria a de 100%, o que equivale a 45 graus, mas é muito raro um veículo conseguir este feito.
Para se ter uma ideia (e criar parâmetro de comparação), os veículos fora-de-estrada militares têm como requisito de certificação, superar uma rampa de 60% (aproximadamente 30 graus). Naturalmente vencer uma rampa de 30 graus pode parecer pouco (o número é pequeno), mas é uma subida e tanto!
Vale lembrar que os veículos militares devem também descer a mesma rampa de 60% (tão difícil quanto subir).
Se você nunca tinha visto medir uma rampa em %, vai aqui uma explicação (e um diagrama). Uma rampa de 10% equivale a dizer que a cada 100 metros na horizontal a rampa se eleva em 10 metros. Uma rampa de 30%, a cada 100 metros na horizontal, a rampa sobe 30 metros.
Numa estrada, o trecho de serra, não costuma superar 10%, o que já é uma “serra” bem íngreme.
Para entender a Física envolvida, vamos analisar as condições limite:
. rampa de 100%
. coeficiente de atrito máximo (pode variar de 0 a 1) e
. veículo parado nesta rampa de 45 graus.
Para ficar parado na rampa, na iminência de subir a rampa, a força de atrito (FA) deve ser igual à componente da força peso (P) na direção da rampa.
A fórmula FA = P . sen 45 , mas como sabemos, a força de atrito é o produto do coeficiente de atrito (neste caso 1, que é o máximo) multiplicado pela normal à rampa. A normal à rampa é igual ao peso (P) vezes o cosseno de 45 graus.
Na fórmula, FA = 1 . P . cos 45. Isto leva a P . sen 45 = 1 . P . cos 45 , o que é verdade e possível e, neste caso, o veículo fica parado.
Já se tivéssemos um ângulo de rampa maior que 45 graus, o cosseno deste ângulo será maior que seu seno, o que leva-nos a concluir que a a componente da força peso na direção da rampa será sempre maior que a força de atrito máxima, ou seja, o veículo escorrega, descendo a rampa (independente da vontade do motorista e do torque disponível nas rodas).
