acelerometro o que e e como funciona

Acelerômetro: o que é e como funciona?

Um simples dispositivo ajuda a evitar acidentes, desorientação espacial e faz parte do dia-a-dia de quem utiliza um smartphone.

O acelerômetro é um instrumento usado para medir as variações da velocidade de um corpo, isto é, as acelerações que ele pode sofrer. Há dois tipos principais, fabricados para medir respectivamente acelerações lineares e angulares. São muito aplicados na indústria automobilística, tanto para os testes de performance dos veículos como para as pesquisas de segurança, e também nas indústrias naval e aeronáutica, para estudar as vibrações em cascos de navios e asas de aviões.

Além disso, hoje eles são largamente utilizados em celulares, câmeras e até relógios para auxiliar nas funcionalidades de rotação do dispositivo, navegação GPS e contagem dos passos.

diagrama de um acelerometro
Medidor de frenagem Tapley — um acelerômetro linear simples, montado em uma pesada base de ferro para manter-se estabilizado. As freadas torcem o pêndulo magnetizado, movendo a armadura engrenada na escala circular.

O acelerômetro linear é constituído basicamente por uma peça de massa conhecida, fixada a uma mola helicoidal, com liberdade para mover-se apenas ao longo do eixo da mola, isto é, sobre uma linha reta imaginária que coincide com o eixo da hélice cilíndrica. Essa linha recebe o nome de eixo sensível do acelerômetro. Quando se deseja medir a aceleração de qualquer corpo em movimento, o acelerômetro deve ser colocado com o eixo sensível na mesma direção do movimento.

A tensão da mola e o peso da peça central sobre a sua extremidade são ajustados de modo que, quando uma força conhecida é aplicada ao longo do eixo sensível, a peça comprime a mola, deslocando-se de uma distância determinada. Um mostrador, conectado à peça, registra o deslocamento numa escala.

O mostrador é calibrado instalando-se o acelerômetro sobre um móvel cuja aceleração já é conhecida, e marcando-se a posição do indicador. Repetindo-se a operação, com várias acelerações conhecidas, as marcas proporcionarão informações suficientes para permitir o preenchimento do resto da escala.

Acelerômetro linear e angular

Acelerações lineares moderadas são geralmente medidas em metros por segundo por segundo (m/s 2), isto é, o número de metros por segundo que um móvel soma à sua velocidade a cada segundo. Acelerações lineares mais poderosas são normalmente medidas em unidades g, que correspondem à aceleração da gravidade. Um g, ou a aceleração de um objeto qualquer em queda livre, equivale a 9,81 m/s 2.

Manequim utilizado em crash tests
Manequim de testes de segurança nas estradas (crash tests). Possui acelerômetros na cabeça e no peito (caixa prateada afixada na porta aberta).

O acelerômetro angular funciona com um princípio semelhante ao do acelerômetro linear, mas sua peça central é um disco, cujo momento de inércia é conhecido, centrado numa mola espiral. A aceleração faz girar o disco, torcendo a mola. Geralmente o acelerômetro angular é montado sobre o eixo de rotação do objeto cuja aceleração se deseja medir. Quando isto não é possível, fica preso a qualquer ponto do objeto, desde que seu eixo esteja paralelo ao eixo de rotação, e que a distância entre ambos seja conhecida.

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