Trabalho de Controle Linear I
Aluno (a): Turma: 7º Período
Professor: João Victor Carvalho Tereza
Objetivo
Simular e analisar o comportamento do sistema de amortecimento de um carro a partir do seu modelo
simplificado. Com esta análise será possível avaliar porque, em algumas situações, o amortecimento do
carro não trabalha da forma adequada.
Descrição do problema
Veículos automotores são utilizados em terrenos com os mais diversos aspectos. Uma característica
comum em todos eles é a presença de irregularidades na pista. Estas irregularidades podem provocar
trepidações desagradáveis aos ocupantes do veículo, além de comprometer algumas peças mecânicas e
contatos elétricos existentes no mesmo. Para amortecer estas trepidações são instalados nos veículos
molas e amortecedores. As molas possuem a função de se comprimir ou esticar na presença de
irregularidades. O amortecedor garante que a mola, ao retornar à sua posição de repouso, não produza
trepidações à carcaça do veículo.
Uma situação comum em várias cidades brasileiras é a presença de ruas compostas de paralelepípedos,
as quais provocam uma sensação extremamente desagradável ao motorista, no qual o volante faz a sua
mão tremer, as peças do carro começam a “bater” e em algumas vezes é comprometida a operação do
leitor de CD do aparelho de som. Isso tudo ocorre mesmo quando o veículo está trafegando a 40 Km/h!
Para avaliar fisicamente este comportamento quando circulamos por ruas com paralelepípedos, iremos
simular o modelo simplificado do conjunto massa do carro–mola–amortecedor.
Atividades:
A figura apresentada neste roteiro ilustra o modelo do carro e do sistema de amortecimento em uma
roda (por conveniência, considere que a massa é igualmente distribuída entre as quatro rodas e que
estamos trabalhando com um veículo de aproximadamente uma tonelada).
Nesta figura observa-se que a força da mola é proporcional à posição do conjunto, a força do
amortecedor é proporcional à velocidade, e a força sobre a massa do carro é proporcional à aceleração.
Dentro do problema analisado, a força externa indicada na figura é provocada pelo impacto dos
paralelepípedos sobre o conjunto.
Fmola = K.x
Famortecedor = b.dx/dt
Fmassa = M.d2x/dt2
