Qual o Conceito Físico de um Freio com Sistema ABS?

O sistema de freio ABS(do inglês, Anti-Lock Braking System) baseia-se no conceito físico de atrito estático e atrito cinético. A física mostra que a força de atrito estático é maior que a força de atrito cinética. Isso significa que é preciso, por exemplo, aplicar uma força maior para começar a “arrastar uma mesa” do que para mantê-la em movimento (Faça o teste!).

Isso ocorre porque, antes de a mesa começar a se movimentar, a velocidade entre a superfície de contato (os pés da mesa) e o solo é nula, e a força de atrito entre elas é a estática. Quando a mesa começa a se mover, a velocidade entre as superfícies de contato deixa de ser nula e, consequentemente, a força de atrito entre elas passa a ser cinética.

O pneu de um veiculo em movimento sobre uma pista gira sem deslizar. Desta forma, a região do pneu em contato com o solo possui velocidade nula, e a força de atrito entre o pneu e o solo é a estática. Em uma frenagem brusca com um sistema de freios convencional, o pneu pode ser travado pelo freio e começar a deslizar. Assim, a força de atrito estática entre o pneu e o solo se torna uma força de atrito cinética, fazendo com que o veiculo não responda mais a uma tentativa de mudança de trajetória, por exemplo.

O sistema de freio com ABS mede constantemente a velocidade das rodas do veiculo durante a frenagem, reduzindo a aplicação do freio na roda que apresentar travamento. Tal ação maximiza a força de frenagem por garantir que a força de atrito entre o pneu e o solo se mantém na condição estática.

Fabrício Pujatti, Departamento de Engenharia Mecânica, Universidade Federal de Minas Gerais.

Fonte: Revista Ciência Hoje,  V. 43, n. 258.