A suspensão é um dos sistemas mais importantes de um veículo. Suas principais funções são garantir a esta-
bilidade do veículo e proporcionar conforto aos seus ocupantes. Graças à suspensão, um automóvel consegue
enfrentar pavimentos diferentes, fortes acelerações, frenagens bruscas, curvas acentuadas e transposições de
diversos tipos de obstáculos.
Quando os primeiros automóveis foram criados, no final do século XIX, os componentes fundamentais de uma
suspensão eram as molas e os amortecedores. Nos últimos tempos, com a evolução da mecânica e da eletrônica,
os engenheiros criaram suspensões extremamente complexas e modernas, capazes de se adaptar ao modo de
condução do motorista e às condições da rodovia.
A figura seguinte ilustra, simplificadamente, a suspensão dianteira esquerda de um automóvel.
Suponha que uma equipe de engenheiros esteja projetando um automóvel e necessite escolher o tipo de
mola que melhor atenda às necessidades de seu projeto. O automóvel que eles estão projetando terá peso
de 10 000 N e essa força será igualmente distribuída pelas quatro molas da suspensão. A equipe também deter-
minou que a distância livre do solo quando o automóvel estiver vazio, ou seja, a distância entre a face inferior
do automóvel vazio e o chão, deverá seja igual a 20 cm. Digamos que a equipe tenha escolhido uma mola cujo
comprimento natural seja igual a 40 cm e cuja constante elástica seja k 5 25 000 N/m.
a) Qual será o comprimento de cada mola quando o automóvel estiver vazio?
b) Qual será a altura livre do solo quando esse automóvel tiver o seu peso aumentado em 4 000 N (referente ao
peso das pessoas e o peso da bagagem)?
Respostas
Resposta:
a) Como o peso é igualmente distribuído pelas quatro molas:
Felást. = começar estilo tamanho matemático 14px reto P sobre 4 igual a numerador 10 espaço 000 espaço reto N sobre denominador 4 fim da fração fim do estilo
∴ Felást. = 2 500 N
Logo, de acordo com a lei de Hooke:
Felást. = k · x ⇒ 2 500 N = 25 000 N/m · x
∴ x = 0,10 m = 10 cm
Assim, o comprimento de cada mola quando o automóvel estiver vazio será:
L = L0 - x = 40 cm - 10 cm
∴ L = 30 cm
b) Como o peso é igualmente distribuído pelas quatro molas:
Felást. = começar estilo tamanho matemático 14px reto P sobre 4 igual a numerador 10 espaço 000 espaço reto N mais 4 espaço 000 espaço reto N sobre denominador 4 fim da fração fim do estilo
∴ Felást. = 3 500 N
De acordo com a lei de Hooke:
Felást. = k · x ⇒ 3 500 N = 25 000 N/m · x
∴ x = 0,14 m = 14 cm
Assim, a altura livre do solo quando esse automóvel tiver seu peso aumentado em 4 000 N será:
H = H0 - Δx = 20 cm - (14 cm - 10 cm)
∴ H = 16 cm
Explicação: