Por que os trens usam rodas de metal e os carros usam pneus de borracha?

Os veículos vêm em muitos formatos e formas, e cada um deles usa tecnologias diferentes para operar com eficiência. Por exemplo, carros e ônibus que circulam nas estradas usam pneus de borracha, enquanto trens e metrôs que circulam sobre trilhos usam rodas de metal. A razão por trás dessas diferentes escolhas se resume a um fator crucial: o atrito.

O que é atrito?

O atrito é a força que ocorre quando duas superfícies entram em contato, resistindo ao seu movimento. Quanto mais lisas forem as superfícies de contato, menor será o atrito, o que permite que elas se movam mais rapidamente umas em relação às outras.

Ao considerar o design do veículo, o atrito desempenha um papel fundamental. A velocidade com que um veículo se desloca e o tipo de terreno que ele percorre influenciam muito o tipo de rodas de que necessita.

Por que os trens usam rodas metálicas?

Os trens são projetados para viajar em alta velocidade por longas distâncias enquanto transportam cargas enormes. Eles correm em pistas suaves e uniformes, permitindo-lhes manter a velocidade com o mínimo de atrito. As rodas de metal reduzem significativamente o atrito – em até 85% a 99% – em comparação com outros materiais. Isso ocorre porque tanto os trilhos quanto as rodas são feitos de metal liso, permitindo um movimento mais eficiente e sem atrito.

Além disso, os trens não precisam parar abruptamente. Com seu imenso peso e potência, eles dependem do impulso para se manterem em movimento, o que significa que não precisam de rodas que gerem muito atrito. Os pneus de borracha, que criariam muito mais atrito, exigiriam significativamente mais energia para mover o trem pesado, tornando-os impraticáveis.

Por que os carros usam pneus de borracha?

Os carros, por outro lado, precisam circular em estradas e muitas vezes lidar com terrenos irregulares e imprevisíveis, como buracos e estradas de terra. Para lidar com isso, os carros precisam de rodas que proporcionem uma aderência forte, o que é possível graças aos pneus de borracha. O atrito entre a borracha e a estrada dá ao veículo a tração necessária para dirigir com segurança e suavidade.

Ao contrário dos trens, os carros precisam parar e dar partida com frequência. Os pneus de borracha ajudam a facilitar paradas e partidas rápidas, proporcionando o atrito necessário para uma direção segura. Além disso, os pneus de borracha são mais baratos e mais fáceis de substituir do que as rodas de metal, o que os torna uma escolha mais prática para veículos que sofrem desgaste regular.

Conclusão: o atrito define o design da roda

Concluindo, o atrito é o fator mais importante que influencia o projeto das rodas para diferentes tipos de veículos. Os trens, que precisam se mover rapidamente com cargas pesadas, utilizam rodas metálicas para reduzir o atrito. Os carros, que devem navegar em terrenos variados, necessitam de pneus de borracha para aumentar o atrito e melhorar a tração.