Relatório carrinho de ratoeira

MEMBROS DO GRUPO

Gabriel Souza, 06
Idalina Zanetti Moreira, 10
Laryssa Pires, 17
Laura Toledo Ramalho Campos, 18
Maria Eduarda Souza Morais, 27
Marcelo Gonçalves Barbosa, 36

PROJETO DO CARRINHO

 

Processo de Criação

 Para o processo de criação foram necessárias algumas fontes de pesquisa, tais como sites de Física, para entendimento do conceito de energia potencial elástica, dinâmica e cinética, além de projetos similares disponíveis na Internet que utilizavam o mesmo principio de sistemas mecânicos. Tendo em vista a ratoeira definida (11cm x 7cm) definida, analisamos e elaboramos a lista de material do veículo. 

	Um refil de caneta
	Uma ratoeira
	Oito palitos de picolé
	Dois palitos de churrasco
	Cola quente, cola branca, cola de artesanato, tesoura, caneta, régua, alicate.
	Quatro rodas
	Uma vareta de metal
	10 cm de arame
	Linha ou fita

Elaboração do Projeto

 Pensando no impacto e força da  ratoeira disparando, definimos que o chassi seria de palitos de picolé o que garante um grande leveza no projeto.

O sistema de transmissão foi utilizado uma haste de aproximadamente 8cm com uma fita com o tamanho aproximado de 18cm ligado ao eixo da roda dianteira.

Para as rodas foi definido a utilização de rodas de carrinhos de brinquedo, para termos maior estabilidade e controle do veículo.

Na construção do sistema de eixos foram utilizados palitos de churrasco lixados, encaixados nas rodas.

Os elementos de fixação utilizados foram cola branca, linha (para a fita), cola quente e cola de artesanato proporcionando a fixação adequada em todos os sistemas do veículos.

                                                 
                                                       

A FÍSICA DO PROJETO

- Movimento retilíneo

O movimento retilíneo consiste em um móvel percorrer uma distância conhecida, por um determinado tempo, podendo existir aceleração deste móvel dependendo se há ou não alteração da velocidade durante o tempo percorrido.

 No veículo apresentado foi calculada a velocidade final, tendo os dados de distância percorrida, bem como o valor da aceleração que o objeto apresenta. Pois durante o trajeto a velocidade do corpo variou com o tempo, apresentando assim características para o cálculo de aceleração média (MRUV – Movimento Retilíneo Uniformemente Variado).

Para o cálculo desta aceleração  foi utilizada a Equação de Torricelli, pois esta fórmula equaciona a velocidade obtida com o espaço percorrido pelo móvel.

4,85² = 0² + 2 . a . 3

23,52 = 6a

a = 23,52/6

a = 3,92m/s

- 1º Lei de Newton

 A 1º lei de Newton consiste em, “quando a força resultante sobre um corpo é igual a zero ele se move com a velocidade constante (que pode ser nula) e aceleração nula”, isto ocorre no momento em que o sistema de propulsão do veículo não transmite mais energia, atuando assim a 1º lei de Newton sobre o veículo.

- 2º lei de Newton

A 2º lei de Newton consiste em, “quando uma força resultante externa atua sobre um corpo, ele se acelera. A aceleração possui a mesma direção e o mesmo sentido da força resultante. O vetor força resultante e igual ao produto da massa do corpo pelo vetor aceleração do corpo”, para isto coletamos o valor da massa do veiculo e calculamos a respectiva força resultante do veículo responsável pelo movimento após o acionamento da propulsão. Isto faz com que o veículo tenha variação de sua velocidade e aceleração em um determinado espaço e tempo percorrido, e quanto maior a sua massa mais força será necessária para produzir uma respectiva aceleração.

F =  0,90 . 1,6

F = 1,44N

 - Força de Atrito

Quando dois corpos interagem por contato direto entre suas superfícies, essas forças são chamadas de força de atrito, usando a 2º lei de Newton, conclui-se que deve haver uma força que é contrária ao deslizamento do corpo. Sendo assim, nosso veiculo possuindo quatro pontos de contato (quatro rodas).

- Energia Potencial Elástica

A energia potencial elástica consiste na forma de energia que se encontra armazenada em um corpo elástico deformado, estando associado ao trabalho da força elástica, onde o trabalho da força é motor quando restitui à mola a posição inicial, e resistente quando a mola é alongada ou comprimida pela ação de outra força. Portanto dizemos que um corpo é elástico quando ele volta a ter a mesma forma e o mesmo tamanho que possuía antes da deformação. Este princípio foi utilizado através da concepção de uma mola de ratoeira gerando uma força contrária ao repouso da mola, gerando energia cinética que movimenta o veículo.

- Energia Cinética

A energia Cinética de um corpo resulta da transferência de energia do sistema que põe o corpo em movimento. Ela mede o trabalho que o corpo é capaz de realizar sobre o exterior, devido ao seu estado de movimento. Sendo o trabalho da força resultante sobre um corpo num determinado deslocamento e igual a variação da energia cinética do corpo neste deslocamento. No entanto, após o acionamento da mola do veículo  a energia cinética atuou no veículo, sendo que quanto maior a massa ou a velocidade maior energia cinética gerada no veículo.

Ec = ½ . 0,90 . 4,85²

Ec = 10,58 J

- Peso

É a força exercida sobre um corpo pela atração gravitacional da Terra, cujo valor é dado pelo produto da massa do corpo pela magnitude da aceleração da gravidade.

P = m.g

P=0,90 . 9,8

 P= 8,82N

O peso do veículo é 8,82N.

- Normal

Esta é exercida pela superfície sobre o corpo, podendo ser interpretada como a sua resistência em sofrer deformação devido ao peso do corpo. Esta força sempre atua no sentido perpendicular à superfície, diferentemente da Força Peso que atua sempre no sentido vertical.

 Cálculo da reação normal em cada roda:

N = P/quant.rodas

N = 8.82/4

N = 2,205N

Portanto a força normal de cada roda é aproximadamente 2,2 N

CONCLUSÃO

Para projeto e desenvolvimento deste veículo foram aplicados alguns conceitos físicos englobando duas áreas do primeiro ano do ensino médio, a Cinemática e Dinâmica.

Após todos os testes realizados devidamente e seguindo as regras do projeto, conseguimos com êxito a aprovação nos testes realizados em sala de aula, que consistiam em ultrapassar os 3m de distância pré-estabelecidos pelo professor.

 Mesmo obtendo sucesso, Verificamos que necessita de melhorias no sistema de propulsão para atendimento de distâncias e velocidades maiores, portanto estamos pesquisando o melhorias possíveis para o veículo.  Entre elas, procuramos modificar a aerodinâmica do carrinho, e os matérias das rodas, para maior aderência á superfície, a espessura central dos eixos para maior tração.

O carrinho está bom, mas pode melhorar.Todos os integrantes estão ajudando na confecção e na compra dos materiais necessários.