Documentação · Método aberto

Modelo de trail: derivação e validação

Por Carlos Eduardo Ravello Joo · ORCID 0009-0007-5631-7436 · BikeLab Studio · 2026
O método por trás da Calculadora de Trail. Licença CC BY 4.0.

Este documento define, de forma reproduzível, o modelo físico de trail de direção que a nossa calculadora usa. Não é um artigo de divulgação: é o registro do método — a derivação, as fórmulas, o modelo dinâmico com o seu sinal, e como foi validado. Qualquer pessoa pode reproduzir cada número.

1. Convenção

O ângulo de direção θ é medido a partir da horizontal (o das tabelas de geometria: 64° é mais slack que 73°). Modelo 2D no plano central, quadro rígido, contato pontual, trail em direção reta. É a mesma convenção com que os fabricantes calculam o trail das suas tabelas, então os resultados são comparáveis.

2. Forma fechada

trail de solo = (R·cos θ − offset) / sin θ trail mecânico = R·cos θ − offset wheel flop = trail de solo · sin θ · cos θ

com R = raio da roda ao solo e offset = avanço (rake) do garfo. O trail mecânico é a distância perpendicular ao eixo de direção —a que gera o torque de autocentragem—; o de solo é o que aparece nas tabelas. O fator de wheel flop segue a convenção de Tony Foale (Motorcycle Handling and Chassis Design). Caso de referência (enduro: R 370, offset 44, θ 64°): trail de solo 131,5 mm, mecânico 118,2 mm, flop 51,8.

3. Raio: não se inventa

O raio admite dois modos etiquetados. [MEDIDO]: a partir da circunferência rodada real, R = C/2π. [ESTIMADO]: R = BSD/2 + largura, com o diâmetro de assento ISO (622 para 29"/700c, 584 para 27.5", 559 para 26") e a altura do pneu aproximada à largura. Nunca se apresenta uma estimativa como medição.

4. Sensibilidades analíticas

As derivadas exatas do trail de solo (o ativo citável; geram frases-ímã reproduzíveis):

∂trail/∂offset = −1 / sin θ ∂trail/∂R = cot θ ∂trail/∂θ = (offset·cos θ − R) / sin²θ (por radiano; ×π/180 por grau) ∂trail/∂D = ½ cot θ (por mm de diâmetro)

No caso de referência: +1° mais slack → +7,6 mm de trail; +7 mm de offset → −7,8 mm; +10 mm de diâmetro → +4,9 mm; passar de 27.5" para 29" (Δdiâmetro 38 mm, mesma largura) → +9,3 mm.

5. Modelo dinâmico (com o sinal corrigido)

Ao comprimir-se o garfo baixa o A2C (axle-to-crown); a frente cai, o ângulo de direção fica mais steep (θ aumenta) e, como ∂trail/∂θ < 0, o trail cai. É o sentido oposto ao do overforking (um garfo mais longo, maior A2C, deixa a bike mais slack).

Δθ ≈ arctan( ΔA2C·sin θ / entre-eixos ) (steeper, +)
CenárioθTrailLeitura
Compressão frontal (frenagem)64° → 66,0°131,5 → 116,7 (Δ −14,8)a direção fica nervosa ao cravar o freio
SAG equilibrado (sentado, full)64° → 63,8°131,5 → 133,2 (Δ +1,7)≈ sem mudança: sentado ≈ tabela

No SAG equilibrado a frente (steep) e a traseira (slack) quase se cancelam: a mudança líquida é desprezível. O número dramático vive no transitório frontal (frenagem), e aponta para mais steep / menos trail.

6. Validação

O modelo foi validado contra um oráculo numérico independente implementado do zero. Duas provas:

Autovalidação de derivadas
Cada derivada analítica é comparada com a sua diferença finita (perturbação ±1e-5). Coincidem a três decimais → as derivadas não têm erros nem sinais cruzados (∂trail/∂θ = −7,58 mm/° pelas duas vias).
Guardarraíl de sinal
Asserção permanente: sob compressão frontal, θ deve aumentar e o trail deve cair. Se uma implementação inverter o sinal dinâmico, a asserção falha. A calculadora porta essa mesma prova e se autoverifica ao carregar.

A linearização do termo dinâmico (arctan ≈ x) é exata até ~3° de mudança; o erro frente ao recálculo trigonométrico é da ordem de 0,01 mm de trail em toda a faixa realista de SAG.

Use o modeloTeste a Calculadora de Trail ou entenda o que você sente com cada número no cluster de geometria.

Licença do método e deste documento: CC BY 4.0 — use e cite com atribuição. © 2026 Carlos Eduardo Ravello Joo · BikeLab Studio.

BikeLab Studio · Modelo de trail / Derivação e validação / Carlos Eduardo Ravello Joo · Trujillo, Peru