• Começa com um estrondo

Como a física e um truque de videogame mudaram para sempre os campeonatos da NASCAR

Usando a física, Ross Chastain pisou fundo durante a curva final, raspando a parede e passando 5 carros para avançar para o campeonato da NASCAR.

Principais conclusões

• Em 30 de outubro de 2022, na última volta da última corrida de qualificação para o Campeonato da NASCAR, o 10º colocado Ross Chastain usou uma tática incrível para saltar para o 5º lugar, qualificando-se para o Campeonato.
• Apenas quatro pilotos se classificariam para o Campeonato; com Ross Chastain do lado de fora olhando enquanto a corrida terminava, um final milagroso seria necessário para ele se classificar.
• Ao pisar fundo no acelerador e deixar a parede guiá-lo pela curva, Chastain ultrapassou cinco pilotos, incluindo Denny Hamlin, para se classificar para o Campeonato. Veja como a física tornou isso possível.

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Se você já dirigiu um carro, sabe o quanto é importante que seus pneus tenham aderência à estrada. Desde que seus pneus não estejam escorregando pela estrada, você permanece no controle do seu veículo; quando você vira o volante, o ângulo em que seus pneus aderem à estrada muda, impulsionando você para frente com uma mudança de direção. Se seus pneus escorregarem, no entanto, você começará a derrapar, perdendo sua capacidade de controlar a direção em que seu carro viaja. estrada em que você está com tanta frequência leva a acidentes de carro.

E, no entanto, em 30 de outubro de 2022 - em uma cena que pode parecer saída de um videogame - o piloto da NASCAR Ross Chastain fez o aparentemente impensável: ele pisou no acelerador na curva final da corrida, perdendo deliberadamente o controle de seu veículo em o processo. Por causa da maneira específica como ele executou essa manobra, no entanto, ele não sofreu um acidente catastrófico; ele saltou na tabela de classificação, subindo do 10º lugar para o 5º. Mais importante, ele passou o piloto rival Denny Hamlin, permitindo que Chastain (e não Hamlin) se classificasse para o Campeonato da NASCAR. Veja como essa manobra selvagem foi bem-sucedida e como a física tornou esse truque semelhante a um videogame possível na vida real.

INACREDITÁVEL! @RossChastain avança ao longo da parede para ir do 10º ao 5º e avançar para o CAMPEONATO! #NASCARPlayoffs pic.twitter.com/9qX3eq7T6h

— NASCAR na NBC (@NASCARonNBC) 30 de outubro de 2022

Sempre que você estiver em uma corrida de carros, a estratégia ideal geralmente é simples: vá o mais rápido possível, com a maior eficiência possível, o tempo todo, mantendo-se na pista e sem perder o controle do seu veículo ou colidir com qualquer obstáculo , incluindo outros veículos e as paredes. A NASCAR fornece talvez as condições mais diretas de qualquer corrida de carros para alcançá-lo, como:

• há um loop longo e contínuo de uma faixa,
• onde você só vira em uma direção (esquerda) em cada uma das curvas,
• onde as curvas são inclinadas e os pneus são otimizados apenas para movimentos retos e curvas à esquerda,
• e a corrida termina após a conclusão de um certo número de voltas ao redor da pista.

Há muita habilidade envolvida em dirigir um desses carros em uma corrida semelhante à NASCAR, pois cada piloto tem seu próprio carro exclusivo com suas próprias capacidades específicas, cada piloto tem sua própria estratégia e estilo de direção, e a maioria dos pilotos tem suas próprias objetivos que vão além de simplesmente tentar vencer a corrida. Em particular, em um sistema baseado em pontos como a NASCAR, onde apenas os quatro primeiros colocados nos playoffs se qualificam para a corrida do Campeonato, terminar entre os quatro primeiros no geral é mais importante do que o primeiro lugar em qualquer corrida específica.

Em 2016, Jimmie Johnson venceu o NASCAR Cup Series Championship depois de se classificar para as finais. Este foi o 7º campeonato desse tipo para Johnson, que empatou o recorde.

Indo para a última corrida da temporada, o piloto Ross Chastain estava na disputa por uma das quatro vagas finais, junto com Christopher Bell, Joey Logano, Chase Elliott, Ryan Blaney e Denny Hamlin. Encontrando-se em 10º lugar na corrida na última volta, Chastain estava prestes a perder uma vaga no Campeonato, já que Bell venceria a corrida e Hamlin – à frente de Chastain por apenas dois pontos – estava em 5º. Lugar, colocar. Se Chastain quisesse se classificar para o Campeonato da NASCAR, ele teria que ganhar terreno significativo na última volta.

O que ele fez provavelmente será um momento simultaneamente brilhante, duvidoso e controverso na história do esporte. Dirigindo-se para a curva final, ele colocou seu carro em marcha máxima e pisou fundo: a todo vapor, algo que um piloto da NASCAR normalmente nunca faria. Enquanto ele fazia a curva, todos os outros motoristas diminuíram a velocidade para manter os pneus firmemente presos à estrada e se esforçaram para girar as rodas na quantidade exata e necessária: exatamente o que deveriam estar fazendo. Mas Chastain, em vez disso, tirou completamente as mãos do volante, deslizando para fora da pista e raspando contra a parede o tempo todo.

Com o motor a todo vapor, o carro de Chastain ultrapassou seus concorrentes, catapultando-o do 10º lugar para o 5º: à frente de Hamlin (que caiu para o 6º lugar) e, mais importante, permitindo que ele se classificasse para a última vaga no Campeonato da NASCAR.

'Eu não posso acreditar no que acabei de ver.' #NASCARPlayoffs pic.twitter.com/Eqw7tyodZF

— NASCAR (@NASCAR) 1º de novembro de 2022

Em geral, fazer qualquer coisa que danifique seu carro durante a corrida é uma péssima ideia, pois seu carro terá um desempenho pior - em termos de resistência do ar, velocidade máxima, peças soltas, etc. - devido aos danos infligidos a ele. Mas essa manobra de videogame, na curva final da volta final, foi um golpe de brilhantismo, pois levou o piloto Chastain ao resultado desejado que não teria sido alcançado de outra maneira.

Mas por que essa manobra foi tão eficaz e como essa “assistência na parede” funcionou com tanto sucesso? Para isso, temos que nos voltar para a ciência da física.

Normalmente, quando você dirige um carro de corrida da NASCAR, o ideal é:

• mantenha seu carro voltado para o interior da pista, pois você percorre menos distância do que se estiver mais longe do lado de dentro,
• viajar o mais rápido possível em todos os momentos, a velocidade máxima que você pode alcançar sem perder a aderência dos pneus na estrada,
• e freie o mínimo possível, pois a frenagem corresponde a um desperdício de combustível.

Essas são as condições idealizadas que você deseja alcançar.

Em uma corrida da NASCAR, os carros normalmente se movem em sua velocidade máxima nas retas, mas diminuem a velocidade e seguem em direção à parte interna da pista durante as curvas à esquerda. Viajar em alta velocidade por essas curvas coloca os motoristas em risco de perder o controle de seus carros e colidir com a parede externa: o mesmo acidente que levou à morte de Dale Earnhardt em 2001.

Como os carros de corrida da NASCAR sempre circulam no sentido anti-horário ao longo de suas pistas, eles são projetados preferencialmente para apenas seguir em linha reta (ao longo das partes retas da pista) e virar à esquerda (ao longo das partes curvas da pista). Para acomodar essa realidade, os pneus usados ​​nas corridas da NASCAR geralmente são levemente assimétricos, projetados para facilitar as curvas à esquerda. Como resultado, os pilotos precisam lutar contra o desejo do carro de virar à esquerda nas retas, mas têm mais facilidade em abraçar o interior das curvas nas partes curvas da pista.

As partes curvas são inclinadas, o que permite que os carros mantenham velocidades mais altas ao longo das partes curvas sem perder aquela chave “aderência” entre os pneus e a estrada em comparação com uma pista plana. No entanto, a banca não é tão severa que os carros possam simplesmente permanecer a todo o momento. Se o motorista mantivesse a aceleração máxima (ou velocidade máxima) ao fazer uma curva, a força de atrito estático entre os pneus e a pista seria insuficiente para causar a aceleração centrípeta necessária para evitar que o carro escorregue. Quando um carro faz uma curva muito rapidamente, ele simplesmente desliza para o lado de fora, muitas vezes colidindo com a parede externa.

O famoso acidente de Ryan Newman em Daytona em 2020 ocorreu no final da corrida, enquanto acelerava em uma das curvas finais. Newman atingiu a parede externa, viajando muito rápido para que seus pneus aderissem à estrada, e ficou gravemente ferido pelo acidente. Aliás, Denny Hamlin, mostrado no carro (líder) 11, venceu essa corrida.

Para acomodar essa realidade, os pilotos da NASCAR normalmente precisam encontrar o equilíbrio certo que lhes permita atingir a velocidade máxima o tempo todo sem se deparar com nenhum desses problemas. Isso normalmente se traduz em:

• mantendo o acelerador em 100% durante as partes retas da corrida,
• afrouxando o acelerador (e em alguns casos, mas não todos os casos, freando um pouco) e desacelerando antes de entrar em uma curva,
• em seguida, mantendo o acelerador em um valor mais baixo, talvez ~ 40% (e às vezes reduzindo a marcha também), durante a maior parte da curva,
• abraçando o interior da curva o mais apertado possível para minimizar a distância total que você deve percorrer,
• e, em seguida, acelerando a toda velocidade ao sair da curva, atingindo sua velocidade máxima o mais rápido possível nas partes retas.

Essa estratégia geral, obedecida por praticamente todos os pilotos da NASCAR em praticamente todas as circunstâncias, é ideal para terminar uma volta no menor tempo possível, causando o mínimo de dano e desgaste no próprio carro.

Depois de centenas de voltas em que os pilotos rotineiramente levam seus carros aos limites máximos de segurança, a volta final geralmente apresenta manobras selvagens enquanto os competidores disputam para ser os primeiros a cruzar a linha de chegada. Aqui, o carro 88 dirigido por Mark McFarland desliza pela pista no Bristol Motor Speedway, no Tennessee.

Mas e se você não se importasse em danificar seu carro? E se as circunstâncias - que é a última curva da última volta e você absolutamente tem que ganhar tempo e passar vários carros à sua frente - ditar que a condição do carro no final da corrida não é importante quando em comparação com a necessidade de passar outros motoristas?

Essas são precisamente as condições estabelecidas para Chastain em 30 de outubro de 2022, e suas ações sem precedentes rapidamente valeram a pena.

Sempre que você está viajando por uma curva, há uma força interna necessária para mantê-lo se movendo ao longo da estrada sem escorregar para fora: uma força centrípeta ou de busca do centro. Se essa curva traça um círculo com um determinado raio de curvatura, r , então a força centrípeta necessária para mantê-lo em movimento sem deslizar para fora da pista depende apenas da sua velocidade, dentro , e a massa do seu carro, m . Tudo dito, a força centrípeta é mv²/r , e essa é a razão pela qual, em circunstâncias normais, você precisa desacelerar e controlar sua velocidade (ou seja, reduzir seu “ dentro “) para passar pela curva.

Quando um objeto em movimento percorre uma curva em uma pista inclinada, deve haver uma força de busca do centro (centrípeta) para manter o objeto se movendo a uma velocidade específica através do raio de curvatura específico da pista. Se houver um desencontro, a força de atrito entre os pneus e a estrada será necessária para manter o carro no lugar; se a força for insuficiente, o carro derrapa.

Mas neste caso em particular, Chastain percebeu que confiar em seus pneus para fornecer essa força de atrito seria insuficiente; ele teria que diminuir sua velocidade como todos os outros pilotos e não seria capaz de subir para alcançar a finalização que precisava. Mas o que ele poderia fazer, em vez disso, é decidir que não se importava se seus pneus fornecessem essa força centrípeta por atrito ou não. Tudo o que ele queria fazer era ir o mais rápido possível, mesmo que isso significasse cobrir mais terreno, mesmo que isso significasse danificar seu carro, mesmo que isso significasse uma colisão inevitável com a parede externa.

Então ele optou por uma estratégia alternativa: deixar a parede externa, com a qual ele colidirá de qualquer maneira, fornecer a força centrípeta adicional necessária. Com o carro encostado na parede externa, ele podia fazer o motor funcionar a todo vapor, alcançando a velocidade máxima possível para o carro. Com o empurrão para dentro da parede contra o carro, combinado com a força de atrito dos pneus, o carro navegará com sucesso pela curva. Existem apenas dois grandes riscos com essa estratégia:

1. usar a parede para fricção necessariamente causa danos ao carro, e esse dano poderia ter levado a um acidente, um estouro de pneu e, na pior das hipóteses, uma morte na pista,
2. e, em termos de tempo, se a força de atrito da parede sobre o carro desacelerar o carro em uma quantidade muito grande, a velocidade adicional de acelerar a todo vapor pode não ser suficiente para habilitar o carro - principalmente porque ele deve viajar um distância maior à medida que percorre o lado de fora da curva - para ultrapassar os outros.

Esta foto da parede de Ross Chastain na última volta em Martinsville mostra como seus pneus estão em contato com a estrada enquanto o lado direito de seu carro está em contato com a parede. Os efeitos combinados dessas duas superfícies mantêm o carro em alta velocidade em uma curva levemente inclinada, levando à volta mais rápida da história da corrida nesta pista.

Felizmente para Ross Chastain, ambos os pontos funcionaram a seu favor. O dano ao seu carro foi mínimo e não afetou seus pneus, sua transmissão ou a direção em que seu carro viajava. Uma olhada nas consequências de seu carro mostrou que foi um arranhão relativamente “suave” contra a parede enquanto ocorria. Além disso, a força de atrito em seu carro era muito menor do que a força de aceleração dos pneus com o motor a todo vapor, o que significa que o carro de Chastain viajou significativamente mais rápido na curva do que seus concorrentes.

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Mesmo com a distância adicional de ter que percorrer a parte externa da curva, Chastain conseguiu ultrapassar cinco outros pilotos com essa manobra, catapultando-o do 10º para o 5º lugar, derrubando o rival Denny Hamlin para 6º. Como resultado de sua curva final assistida pela parede, Chastain terminou seis pontos à frente de Hamlin, permitindo que ele se juntasse a Bell, Logano e Elliott como os classificados finais para o Campeonato da NASCAR.

A equipe de Chastain reage ao seu impressionante final, onde ele recuperou quase dois segundos completos na última volta devido à sua estratégia arriscada, mas bem-sucedida. Os resultados finais da corrida e os resultados dos playoffs da NASCAR são mostrados à direita.

Vale a pena, a última volta de Chastain, onde ele incorporou esta estratégia inspirada em videogames em sua condução, foi de 18,845 segundos: a volta mais rápida nos 75 anos de história desta pista. A mudança provavelmente inspirará imitadores no futuro, forçando a NASCAR a avaliar os perigos inerentes ao wall-riding durante a volta final. Em algum momento, eles terão que decidir se essa manobra arriscada permanecerá legal ou se os riscos são grandes demais para permitir isso.

Uma coisa é certa, no entanto: a estratégia de wall-riding é um jogo justo por enquanto, onde os principais pilotos agora precisam se preocupar não apenas em serem ultrapassados ​​por dentro, mas também por um forasteiro de wall-riding durante o final, crítico etapas de uma corrida. É possível que, no futuro, os veículos da NASCAR sejam otimizados, do lado direito, para montar na parede na curva final no futuro. Em um esporte onde o corpo diretivo permite manobras arriscadas como esta, as únicas restrições surgem das leis da física. Entenda isso e você pode realmente conduzir a corrida ideal da NASCAR!

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