Todos os dias entramos em nossos carros, damos partida e vamos dirigindo até o trabalho, faculdade ou seja lá onde for। Para isso precisamos da potência de nosso motor para nos levar até lá, afinal é um percurso longo que demanda muito trabalho, certo? É então que nos vemos redondamente enganados, afinal a roda foi inventada/descoberta já faz algum tempinho. Ao sair de casa e ir até a faculdade, 95% de seu combustível foi jogado no lixo, ou melhor, na atmosfera (ou por que não dizer em nossos pulmões). E tem mais, desses 5% de combustível aproveitados, seja gasolina, álcool, gás ou diesel, 90% da energia é usada pra fazer calor e barulho, que tornam nossas vidas cada vez melhores, certo? Resultado 0,5% da energia consumida por seu motor é usada para te levar para o trabalho. TODO O RESTO, 99,5%, É USADA PARA TORNAR NOSSA VIDA PIOR!Agora vou explicar o por quê: Primeiramente o carro foi inventado a algumas décadas atrás e continua a mesma porcaria: 4 rodas, um motor e muito lixo. Maquiaram, maquiaram, maquiaram e continua a mesma boxta. Você pode até pensar que os carros de hoje em dia tem um desempenho muito melhor. De fato eles tem um desempenho melhor. Antigamente um carro jogava 40 litros de combustível fora e agora eles jogam 30 litros. Olha só, temos uma redução de lixo de 25%, mas ainda assim, apenas 0,5% da energia é usada pra te levar para o trabalho. Os outros 99,5% ainda são lixo.Agora a explicação científica da coisa (cuidado, conteúdo nerd):Para explicar melhor vou dividir o ato de ir de casa ao trabalho e voltar em 4 tempo.Tempo 1: Acelerando:Se seu carro está parado ele precisa de uma força para começar a andar, e para que exista aceleração essa força deve continuar sendo aplicada por um tempo. Como o carro entra em movimento então esse tempo irá virar uma distância, e facilmente temos um trabalho exercido (Trabalho = Força x Deslocamento). Se seu carro já está em movimento então é necessário aplicar uma força da mesma maneira para andar mais rápido, novamente gerando um trabalho.
Tempo 2: Mantendo:Agora seu carro está em velocidade constante. Nem acelera nem freia. Segundo Newton ele está em movimento retilíneo uniforme, ou seja, não existem forças atuando. Isso claro num mundo idealmente sem atrito, porém existe o atrito com o chão, arrasto da resistência do ar e atrito interno das peças do carro. Sendo assim existe uma força contra o movimento do carro então o motor precisa gerar uma força igual para manter a velocidade constante.
Tempo 3: Freando:Nesse momento seu carro tem velocidade e você deseja que se torne zero. Nada mais é do que o contrário do tempo 1. Agora a força que exerce trabalho está no sentido oposto e não é obtida do motor e sim dos freios. Em todo o caso, o trabalho usado para acelerar seu carro de 0 a 100 quilômetros por hora é o mesmo usado para freá-lo de 100 até zero.
Tempo 4: Parado:Quando você está parado em um semáforo ou esperando alguma coisa seu carro está ligado, consumindo combustível e não está gerando NENHUM TRABALHO. Ou seja, combustível jogado na atmosfera para deixar nossos amigos asmáticos felizes.
Vou agora adicionar o caso do relevo: Ao subir um aclive é necessário vencer a aceleração da gravidade. Ou seja, mesmo em velocidade constante ainda é necessário uma força para fazer o carro subir. Já ao descer basta deixar que a gravidade se encarregue do problema e o carro desce auxiliado pela gravidade. Então ao sair de casa, ir pra qualquer lugar e voltar, não importando o caminho, você vai subir tantas ladeiras quando vai descer.Conclusão 1: Não importa o quanto você acelere ou quão bom seja o desempenho de seu carro, você vai, invariavelmente frear e absorver todo o trabalho que teve acelerando. Ou seja, todo o trabalho foi jogado fora.
Conclusão 2: Não importa o quanto você economize descendo ladeiras na banguela(se seu carro for carburado, se for injeção eletrônica ou bomba injetora o consumo é até maior do que se estivesse engrenado), você vai subir outras e vai gastar a mesma energia.E vamos agora analisar o motor a combustão no tempo 2: Digamos que para a velocidade de 120Km/h em quinta marcha seu motor precisa girar a 3500 rotações por minuto. Para manter sua velocidade constante você precisa manter seu motor a 3500 rotações por minuto, ou seja, mais de 3500 explosões por minuto na câmara, ou seja, muito combustível sendo queimado. Agora vamos lembrar que a força que o motor tem que gerar é apenas igual as forças de arrasto e atrito que agem naturalmente sobre o carro em movimento. Isso quer dizer que o motor tem que aumentar suas rotações até 3500 RPM para COMEÇAR A EXERCER QUALQUER FORÇA! Ou seja: 3500 explosões por minuto usadas apenas para piorar nossas vidas sem gerar qualquer trabalho a favor do movimento. Por isso eu reafirmado: 99,5% DO COMBUSTÍVEL DE SEU CARRO É USADO APENAS PARA FAZER NOSSA VIDA PIOR. Agora vamos a uma mudança:Que tal um carro elétrico? Vamos as vantagens:1 - Como não consume massa não libera massa, logo não emite qualquer tipo de poluente.2 - A energia é usada para fazer os motores girarem e não para fazer barulho, logo é silencioso.3 - Ao invés de um grande e espaçoso motor a combustão um carro elétrico tem um pequeno motor elétrico em casa roda.4 - Como os comandos são elétricos (drive-by-wire) podem ficar em qualquer lugar, permitindo qualquer design interno e externo.5 - Praticamente qualquer fonte de energia pode ser convertida em energia elétrica Se o carro ficar sem energia você pode literalmente pedalar pra gerar energia.
Mas é claro tem desvantagens. A principal são as baterias. Demorarm para carregar, descarregam rápido, são grandes, pesadas e tem carga e vida útil bastante limitadas. Eis que entra a célula de hidrogênio!Uma célula de hidrogênio nada mais é que uma pequena usina de eletrólise de trás pra frente. Ao ligar eletricidade na água você a decompõe em hidrogênio e oxigênio, certo? Numa célula de hidrogênio você junta hidrogênio e oxigênio e disso tira eletricidade e água.
Pronto, ao invés de baterias você tem um cilindro de hidrogênio que pode ser abastecido rapidamente, é leve e ocupa pouco espaço. Agora vamos a parte mais legal do hidrogênio: Para obter hidrogênio você precisa apenas de sol e água suja; duas coisas que temos de sobra. Não seria necessário um sistema de postos e de distribuição de hidrogênio. Cada posto poderia produzir o seu próprio hidrogênio E quanto a poluição? É o seguinte: A célula de hidrogênio não gosta de poluição, então ela tem filtros de ar. Logo ela aspira ar poluído e libera água 100% pura do cano de escape. Ou seja, um veículo movido a célula de hidrogênio não apenas não polui como também LIMPA O AR.
Agora vamos ao motor elétrico:Um motor elétrico é, ao mesmo tempo, um gerador elétrico Ao fornecer energia elétrica ao motor ele gira; ao girar o motor ele produz energia elétrica Entretanto, quanto mais energia você gera com o motor mais difícil fica de girá-lo, ou seja: seu carro ganhou freios. Ao invés de tentar segurar as rodas para fazer o carro parar basta iniciar a geração de energia para frear as rodas. Com isso usamos energia elétrica para acelerar o carro mas também geramos energia ao freá-lo, podendo usá-la para acelerar novamente. No final, a energia gasta para acelerar é recuperada ao frear, gerando um consumo zero de energia (isso considerando um circuito ideal. Na pratica existe o rendimento do circuito).E lembra da banguela na descida? Você vai descer gerando a energia que vai usar para subir a ladeira seguinte.
Outra habilidade dos motores elétricos é que a rotação não depende diretamente do consumo elétrico e a potência não depende da rotação. Ou seja, não importa se você está a 10 ou a 100Km/h, para manter a velocidade o gasto de energia é o mesmo.
Agora a pergunta final é: PORQUE CONTINUAMOS A USAR MOTORES DE COMBUSTÃO?
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