Em sistemas lineares, folga e histerese são frequentemente consideradas o mesmo fenômeno. Mas, embora ambas contribuam para a perda de movimento, suas causas e mecanismos de funcionamento são diferentes.
Reação negativa: o inimigo dos sistemas lineares

A folga é causada pela folga, ou jogo, entre as peças que se encaixam, o que introduz uma zona morta quando a direção do movimento é invertida. Nessa zona morta, não ocorre movimento até que a folga entre as peças que se encaixam seja eliminada.

Componentes que normalmente apresentam folga incluem fusos de esferas, fusos trapezoidais, sistemas de correias e polias e engrenagens. Em sistemas de rolamentos recirculantes, a aplicação de pré-carga pode reduzir ou eliminar a folga, removendo o espaço entre as esferas (ou roletes) e as pistas de rolamento. Alguns sistemas não recirculantes utilizam métodos alternativos, como molas ou porcas de fuso trapezoidal especialmente projetadas, para reduzir ou eliminar a folga.

Ou será que não?

Embora a folga seja geralmente vista como uma característica negativa dos sistemas mecânicos, nem sempre é prejudicial. Primeiro, produzir componentes completamente isentos de folga é caro e, na maioria dos casos, impraticável. Além disso, os métodos de redução da folga inevitavelmente aumentam o atrito e o desgaste. Se alguma folga for tolerável na aplicação, os componentes disponíveis serão mais baratos, mais fáceis de encontrar e, em muitos casos, terão uma vida útil mais longa. Em engrenagens e caixas de engrenagens, alguma folga é necessária para permitir que as engrenagens se encaixem sem sobrecarregar os dentes e aumentar o atrito.
O que é histerese?

A histerese é mais frequentemente associada a sistemas magnéticos e se manifesta em motores elétricos como perda por histerese. Simplificando, a histerese é a relação entre a reação de um material a uma carga inicial (ou força magnetizante) e a recuperação do material após a remoção da carga (ou força magnetizante). Por exemplo, quando o ferro é magnetizado por um campo externo, a magnetização do ferro fica atrasada em relação à força magnetizante. Quando a força magnetizante é removida, o ferro retém uma certa quantidade de magnetismo. Em outras palavras, o ferro não retorna completamente ao seu estado não magnetizado a menos que uma força magnetizante oposta seja aplicada.

Em sistemas mecânicos, a histerese está relacionada à elasticidade de um material. Por exemplo, à medida que as esferas de aço em uma porca de esferas se movem da zona sem carga para a zona com carga, as forças que elas experimentam aumentam, causando uma leve deformação. Mas, devido às propriedades elásticas do aço, as esferas não retornam completamente à sua forma original quando voltam para a zona sem carga da porca. Essa deformação microscópica persistente é causada pela histerese.

A histerese também afeta o comportamento de eixos de transmissão em sistemas mecânicos. Quando um torque (uma força de torção) é aplicado a um eixo, ele produz uma tensão interna e faz com que o eixo mude de forma. Essa mudança de forma é chamada de deformação (ou, deformação torsional, no caso de carregamento de torção). Em materiais perfeitamente elásticos, a relação entre tensão e deformação é linear. Mas poucos materiais são perfeitamente elásticos, e a inelasticidade dos materiais lhes confere uma curva tensão-deformação não linear. Esse comportamento não linear, conforme as forças aumentam e diminuem, é chamado de histerese.
Quando a histerese é relevante em sistemas lineares?

Em todos os estágios mecânicos, exceto nos de altíssima precisão, a histerese tem um efeito desprezível na precisão e repetibilidade do posicionamento e, na maioria dos casos, os efeitos da folga mecânica superam em muito os da histerese. No entanto, os atuadores piezoelétricos, que dependem da deformação do material para produzir movimento, podem apresentar histerese de 10 a 15% do movimento comandado. Operar atuadores piezoelétricos em um sistema de malha fechada pode reduzir ou eliminar os efeitos da histerese.