Carro em uma pista inclinada

Em algumas corridas de carro as pistas se diferem apenas pela sua inclinação, ou seja, na maioria das vezes vemos pistas horizontais, embora algumas corridas sejam realizadas em pistas sobrelevadas. A figura acima nos mostra um exemplo de uma pista sobrelevada, ou seja, uma pista inclinada.

Nesse tipo de situação, em que temos o movimento de um carro em uma pista curva sobrelevada, para que a resultante das forças aponte para o centro da curva, é necessário que essa resultante obedeça ao diagrama de forças. Podemos verificar na figura abaixo o esquema do diagrama de forças.

Determinação da força centrípeta sobre o carro

Em um movimento curvilíneo sobre uma pista inclinada, independentemente do atrito, não é necessário que o motorista gire o volante para alterar a direção do movimento se ele mantiver a mesma velocidade. Conforme a composição das forças que atuam no carro da figura acima, temos:

Sabemos que para uma curva plana e horizontal a velocidade do móvel pode ser determinada através da seguinte equação:  , então, ao substituirmos o atrito por uma inclinação na pista, teremos:

Se você estiver em uma pista sobrelevada e quiser fazer a ultrapassagem de outro veículo pelo lado de fora da curva, basta apenas acelerar o veículo, sem girar o volante. Mas se você quiser aumentar a velocidade e permanecer no mesmo nível horizontal, basta que, simultaneamente, você aumente a velocidade do veículo e gire o volante do carro para dentro da curva. Agindo dessa maneira, o uso da força de atrito impedirá que o carro se dirija para fora da curva.

Cabe ressaltar que, se você reduzir a velocidade do carro, o carro tenderá a cair para o centro da curva, porém, para compensar essa queda rumo ao centro da curva, você deve girar o volante para fora da curva.

A fim de simplificar o que foi mencionado podemos fazer uma experiência bastante simples. Se pegarmos um funil e colocarmos uma bolinha de gude dentro e começarmos a fazer com que ela gire, perceberemos que ela descreverá uma curva horizontal. Agora se aumentarmos a velocidade da bolinha de gude veremos que ela tende a “subir” para a lateral do funil. Caso a velocidade da bolinha diminua, ela tende a “cair” para o centro do funil.