Efeito fishtail: por que reboques oscilam de lado em rodovias?

A posição da carga, o peso sobre o engate e a velocidade determinam se uma perturbação lateral no reboque se dissipa ou cresce durante o trajeto.

 

O efeito fishtail é a oscilação lateral de um reboque em torno do engate. O texto explica como a posição da carga, o peso sobre o engate e a velocidade definem se a oscilação se dissipa ou cresce e indica hábitos de carga e condução para o motorista brasileiro.

 

Introdução

O efeito fishtail é a oscilação lateral de um reboque em torno do engate, que faz a traseira do conjunto se deslocar de um lado a outro. Nas rodovias, ocorre quando uma perturbação (rajada de vento, buraco, correção brusca de volante) atinge um reboque com pouco peso sobre o engate ou em velocidade elevada, porque a força dos pneus deixa de corrigir o desvio e passa a ampliá-lo.

A palavra fishtail, em inglês, significa cauda de peixe e descreve o movimento do reboque preso ao carro por um único ponto. O fenômeno é conhecido de quem usa carretinhas para bagagem, motos, embarcações e material de trabalho, e sua origem está em regras da mecânica clássica. Este texto explica como o engate, a posição da carga e a velocidade determinam se um pequeno desvio se corrige sozinho ou aumenta, e como isso se relaciona com as regras de trânsito e com a segurança nas rodovias do país.

O engate e o eixo

O reboque leve, do tipo carretinha, encosta no solo por um eixo com dois pneus e se liga ao carro por uma esfera de engate, que permite o giro em torno de um eixo vertical. Esse giro é chamado de guinada. O peso do reboque e da carga pode ser tratado como uma força aplicada em um único ponto, o centro de gravidade. A inércia, tendência de um corpo de manter a velocidade e a direção do movimento, faz o reboque acompanhar o carro em linha reta. Quando uma perturbação o desvia para o lado, o reboque passa a apontar em uma direção diferente da que se desloca, e os pneus do eixo deslizam lateralmente sobre o asfalto em pequena escala. Esse deslizamento gera atrito lateral, que é a força de oposição ao deslizamento entre pneu e pavimento, e o pneu só o produz enquanto tem aderência, isto é, capacidade de usar o atrito sem escorregar. A força lateral é um vetor (grandeza com valor, direção e sentido) que aponta contra o deslocamento lateral do reboque.

O efeito dessa força sobre o giro depende de onde ela é aplicada. O torque, também chamado de “momento de uma força”, é o efeito de giro que uma força produz em torno de um ponto, e seu valor é dado por M = F × d, em que F é a força e d é a distância entre o ponto de aplicação e o ponto de giro. No reboque, F é a força lateral do eixo e d é a distância entre o eixo e o centro de gravidade. Se o centro de gravidade está à frente do eixo, a força lateral empurra o eixo para o lado e o torque gira o reboque de volta para o alinhamento, como as penas de uma flecha mantêm a haste apontada para o alvo. Com uma força de 400 newtons e uma distância de 0,3 metro, por exemplo, o torque restaurador é de 120 newtons-metro (valores hipotéticos). Se a carga é deslocada para trás e o centro de gravidade passa para trás do eixo, a mesma força passa a girar o reboque no mesmo sentido do desvio, e o desalinhamento aumenta a cada oscilação.

A posição do centro de gravidade em relação ao eixo aparece na prática como o peso sobre o engate, também chamado de carga vertical no engate, que é a parcela do peso do reboque apoiada no carro. Quanto mais à frente do eixo está a carga, maior é essa parcela. A regra usada em orientações técnicas fixa essa parcela entre 10% e 15% do peso total do reboque carregado. Para uma carretinha de 600 kg, o peso sobre o engate deveria ficar entre 60 kg e 90 kg. O guia de segurança de reboques da agência americana de trânsito rodoviário (NHTSA) confirma o princípio, ao informar que peso insuficiente sobre o engate pode causar oscilação do reboque, e que peso excessivo tira carga do eixo dianteiro do carro e torna a direção menos responsiva. O valor ideal, portanto, está em um intervalo, e a carga vertical máxima aceita pelo engate consta no manual do carro.

A distribuição da massa dentro do reboque também importa. A inércia de rotação é a resistência de um corpo a mudar seu movimento de giro, e ela aumenta quando a massa fica longe do centro. Cargas pesadas agrupadas perto do eixo e apoiadas no piso reduzem essa inércia, enquanto cargas pesadas nas extremidades ou empilhadas em altura fazem o reboque continuar oscilando depois que a perturbação passou. A relação entre as massas também influencia. Quanto maior a massa do reboque em relação à do carro, maior é a força que ele exerce sobre a traseira do carro pelo engate e menor é a capacidade do carro de contê-la. Por isso o fabricante informa no manual a capacidade máxima de tração (CMT), que é a maior massa de reboque que o carro pode tracionar, e o peso bruto total do reboque não deve ultrapassar esse valor.

Da perturbação à oscilação

Toda oscilação começa com uma perturbação, e as rodovias brasileiras oferecem várias. O cruzamento e a ultrapassagem de caminhões, comuns em pistas simples, deslocam o ar e empurram o reboque para o lado e depois o puxam de volta. Rajadas de vento lateral atingem a área lateral da carga, sobretudo em trechos abertos e em serras. Buracos, emendas de pavimento e ondulações aplicam um impulso lateral nos pneus do reboque, e o pneu com pressão abaixo da especificada tem flancos mais flexíveis e responde com mais atraso. Uma correção brusca de volante, feita pelo motorista por susto, também funciona como perturbação.

Se o conjunto está estável, a oscilação diminui a cada ciclo. Isso acontece por amortecimento, que é a dissipação da energia da oscilação por forças que se opõem ao movimento, no caso o atrito lateral dos pneus do reboque. Ocorre que a velocidade reduz esse efeito. O ângulo formado entre a direção para a qual o pneu aponta e a direção em que ele de fato se desloca, chamado de ângulo de deriva, diminui quando a velocidade para frente aumenta, para o mesmo movimento lateral. Um ângulo menor produz uma força lateral menor, e o amortecimento cai. Acima de certa velocidade, chamada de velocidade crítica, o amortecimento deixa de compensar a oscilação e a amplitude cresce a cada ciclo.

A energia que sustenta a oscilação vem do movimento do próprio conjunto. Energia cinética é a energia associada ao movimento de um corpo e cresce com a massa e com o quadrado da velocidade, de modo que um reboque mais pesado e mais rápido dispõe de mais energia para alimentar a oscilação. Não existe um valor único para a velocidade crítica, porque ela depende do peso sobre o engate, da distância do engate ao eixo, da massa do reboque, da massa do carro e dos pneus. Por essa razão, o mesmo carro pode rebocar sem problema uma carga bem distribuída a 80 km/h e oscilar com a mesma carga mal distribuída na mesma velocidade.

Existe ainda uma interação entre o carro e o reboque. A força lateral do reboque é transmitida pelo engate à traseira do carro e gira o veículo trator, isto é, o carro que traciona. O motorista percebe o movimento e corrige o volante, mas o tempo de reação humano é da mesma ordem de grandeza do período da oscilação, e por isso a correção pode chegar defasada e reforçar o movimento em vez de reduzi-lo. A frenagem brusca só do carro também interfere. Na frenagem, a inércia do reboque o empurra para frente contra o engate, e a força de empurrão é um vetor. Quando o reboque está angulado em relação ao carro, esse vetor tem uma componente lateral, e a força resultante sobre a traseira do carro pode girá-lo, situação conhecida como jackknife (dobra do conjunto).

A legislação brasileira trata alguns desses pontos. A Resolução Contran nº 915/2022 estabelece que reboques e semirreboques com peso bruto total acima de 0,75 tonelada devem atender a requisitos de desempenho de freios definidos por normas da ABNT, e a Resolução Contran nº 14/1998 exige freios de serviço e de estacionamento, com comandos independentes, para reboques acima de 750 kg fabricados a partir de 1997. Abaixo desse valor, o freio próprio é dispensado e toda a frenagem fica por conta do carro. A Resolução Contran nº 798/2020, no art. 12, estabelece que veículo leve tracionando outro veículo é tratado como veículo pesado para fins de fiscalização de velocidade, nas vias em que a placa fixa limites diferentes por tipo de veículo. Em rodovias com limite menor para veículos pesados, o conjunto deve respeitar esse limite, mas o valor da placa não garante estabilidade: uma carga mal distribuída pode oscilar abaixo dele.

Os números de sinistros indicam a dimensão do risco, mas não permitem isolar o efeito fishtail. O Anuário Estatístico 2025 da Polícia Rodoviária Federal (PRF) registrou 72.529 sinistros e 6.043 mortes nas rodovias federais, e a saída de pista aparece entre os três principais tipos de sinistro, ao lado das colisões traseiras e das colisões transversais. A PRF não separa nessas estatísticas os casos de reboque com oscilação lateral, de modo que não é possível atribuir parte dos valores a esse fenômeno. O que a física permite afirmar é o mecanismo: quando a oscilação cresce, o reboque e o carro deixam a trajetória, e a saída de pista é um dos resultados possíveis.

Conclusão

Em resumo, o efeito fishtail depende de três fatores que o motorista controla: a posição da carga em relação ao eixo, a parcela do peso apoiada no engate e a velocidade. Com o centro de gravidade à frente do eixo, a força lateral dos pneus gera um torque que realinha o reboque, e com o centro de gravidade atrás do eixo o mesmo torque amplia o desvio. A velocidade reduz o amortecimento e, acima de um valor crítico que varia com cada conjunto, a oscilação cresce mesmo que a carga esteja correta. A relação entre a massa do reboque e a do carro, limitada pela capacidade máxima de tração, completa esse conjunto de fatores.

Traduzida em hábitos práticos, essa física leva a cinco condutas para o motorista brasileiro. Carregar cerca de 60% da carga à frente do eixo, com os itens pesados apoiados no piso e perto do eixo, e verificar que o peso sobre o engate fique entre 10% e 15% do peso do reboque, sem ultrapassar o limite do manual do carro, mantém o centro de gravidade à frente do eixo e o torque restaurador. Calibrar os pneus do reboque na pressão especificada pelo fabricante (em psi, com pneu frio, porque o calor do asfalto e o atrito elevam a pressão durante a viagem) mantém os flancos rígidos e a resposta lateral rápida. Manter a velocidade dentro do limite de veículos pesados e reduzi-la em vento lateral, chuva e descidas de serra preserva o amortecimento. Conferir o funcionamento dos freios em reboques acima de 750 kg e a corrente de segurança do engate evita que a frenagem empurre a traseira do carro e que o reboque se solte. Ao perceber a oscilação, soltar o acelerador, manter o volante reto e evitar frenagem brusca reduz a velocidade abaixo da crítica sem gerar o empurrão lateral pelo engate, e depois disso convém parar em local seguro e reorganizar a carga.