segunda-feira, 28 de novembro de 2011

  • Título do Projeto.
Catapulta com acionamento elétrico. O objetivo da catapulta é acertar um alvo que estará entre 4m e 6m de distância do ponto de lançamento.
  • Descrição de Materiais
  
1 – BASE (15 x 300 x 500)
2 – COLUNAS (15 x 160 x 250)- Suporte vertical do braço da catapulta.
1 – ALAVANCA (15 x 40 x 420)-  Braço da catapulta.
1 – ELÁSTICO (Ø8 x 480 – ESP.0,5)
1 – ALÇA TRAVA
1 – INTERRUPTOR
1 – CESTO PARA A BOLA DE BORRACHA
2 – PORCAS SEXTAVADA M.5
1 – ARRUELA DA ALÇA TRAVA (Ø7 x Ø3 – ESP.0,5)
2 – ARRUELAS DO ESPAÇADOR (Ø12 x Ø6 – ESP.1,5)
2 – ESPASSADORES (Ø10 x Ø7 x 16)
1 – MOTOR ELÉTRICO
2 - Parafusos Cab. Red. Sext. Int. M5 x 90
13 - Parafusos Fenda M3 x 15
4 - Parafusos Cab. Cônica Fenda M5 x 25
1m – FIO 1,5
1 – PINO MACHO
30cm – LINHA DE NYLON
1 – PREGO (TRAVA)

  •  Descrição do Projeto.
Serrar a base da catapulta, o suporte vertical do braço da catapulta e o braço da catapulta em seus respectivos dimensionais, com o auxilio das ferramentas trena e serrote. Tudo de madeira.
Fixar o suporte vertical do braço da catapulta na base, utilizando cola de madeira.
Fixar o braço da catapulta entre os suportes verticais, através de um furo ( feito com a furadeira) passante entre os três, e um parafuso.
Fixar o suporte circular de borracha na parte superior frontal do braço da catapulta, com o auxilio da ferramenta parafusadeira.
Fixar um parafuso no topo de cada um dos suportes verticais do braço da catapulta, com a parafusadeira. Estes parafusos tem a finalidade de um suporte para a colocação do tubo de látex.
Fazer 11 furos na parte inferior externa do suporte vertical do braço da catapulta, próximo a seu perímetro, lembrando a imagem de um esquadro de 180º. Quando colocado um parafuso entre os furos dos dois suportes verticais pode-se regular 11 tipos de ângulos diferentes.
Fixar 7 parafusos ( com a parafusadeira) na parte traseira superior do braço da catapulta, sendo  suas distâncias de 1cm , e do último para o penúltimo 2cm. Estes tem a finalidade de esticar o tubo de látex para o acionamento.
Fixar o motor na base e fazer ligações necessárias para o acionamento.
  • Foto ou desenho do Projeto.





  • Descrição de 5 grandezas Físicas envolvidas no Projeto.
Em física uma grandeza ou quantidade é o conceito que descreve qualitativa e quantitativamente as relações entre as propriedades observadas no estudo da natureza (no seu sentido mais amplo).
Uma grandeza descreve qualitativamente um conceito porque para cada noção diferente pode haver (pelo menos em princípio) uma grandeza diferente e vice-versa.
São muitos os exemplos de grandezas, no projeto da catapulta foram observados as seguintes: Inércia, Trajetória, Energia Cinética, Força Gravitacional, Força Elástica.

Inércia: é a tendência que os corpos têm de manter a sua velocidade vetorial constante.


Trajetória: é o nome dado ao percurso realizado por um determinado corpo no espaço, com base em um sistema de coordenadas pré-definido. Então pode-se definir trajetória como um conjunto de dados sobre a posição e a velocidade de um certo corpo.

Energia Cinética: está associada ao movimento dos corpos. Todo objeto que tem massa e velocidade possui energia cinética. A Ec de um objeto de massa “m” e velocidade “V” é dada por: Ec = m V2 / 2
                  
Força Gravitacional:
Força, é o agente capaz de mudar o vetor velocidade de um corpo e/ou causar uma deformação no mesmo. O trabalho da força GRAVITACIONAL não depende da trajetória, ele só depende da variação da altura. t = m g h

Energia potencial elástica: É a energia associada com o estado de compressão ou distensão de um objeto elástico. Em uma mola de constante elástica (k), submetida a uma elongação (X), é dada por: Ee = k X2 / 2.

Observação: Podemos ver no projeto que  pra o lançamento da bola foram utilizadas as grandezas de inércia, trajetória, energia cinética, energia gravitacional. A energia potencial elástica aplicamos na catapulta que foi liberada através de um acionamento elétrico que aplicou essa energia na catapulta através do elástico realizando assim o funcionamento da catapulta e lançamento da bola.
  • Descrição de Problemas e Soluções do Projeto.
O problema do grupo foi quanto ao controle  exato da distância que seria alcançada, pois mesmo com os 7  parafusos n braço da catapulta não tinha nada definido.
A solução encontrada foi fazer testes  e definir uma médias da distancia que cada parafuso obtida.





POSIÇÃO DO ELÁSTICO
1ª TENTATIVA (metros)
2ª TENTATIVA (metros)
3ª TENTATIVA (metros)
MÉDIA
1
3,2
3,3
3,3
3,27
2
3,6
3,5
3,5
3,53
3
3,9
3,9
3,9
3,9
4
4,2
4,2
4,15
4,18
5
4,5
4,6
4,5
4,53
6
4,8
4,9
4,85
4,85
7
5,8
5,8
5,85
5,82



 
Os testes foram realizados ajustando o elástico da catapulta em cada um dos 7 parafusos e em seguida realizando o acionamento. Em cada posição foram feitas três tentativas, e as medidas plotadas na tabela acima. Depois obtivemos a médias das três tentativas para ter uma noção de capacidade.
Exemplo
Na posição 1foram encontradas as seguintes distâncias: 3,2 m; 3,3 m; e 3,3 m resultando em uma médias de 3,27 m

 
  • Conclusão.
No evento que ocorreu dia 21/11/2011 o grupo conseguiu atingir o objetivo inicial do projeto, que era construir a catapulta e atingir o alvo nas distâncias pré-determinadas.
Somando 11 pontos nas três tentativas. A bola chegou duas vezes na parte que valia 5 pontos e uma na que valia 1 ponto.
  • Componentes do grupo:
Douglas Pabiton
Márcia Estevam
Paulo Cesar Freire
Rafael Francisco
Ricardo Donizetti
Talita Mariane
Wanessa Macedo


segunda-feira, 21 de novembro de 2011

Projeto- Catapulta

Desde o inicio do mês de Novembro o grupo vem reunindo-se e discutindo ideias, de como seria o projeto da catapulta.
Durante este período foram distribuídas tarefas, tais como: pesquisa de material, como seria feito o dispositivo elétrico, estrutura que melhor se adeque as exigências e etc.
Segue um dos desenhos que nomeamos de inicial, o qual deu origem ao projeto final que será a presentado nesta segunda-feira 21/11/2011.

terça-feira, 15 de novembro de 2011

Apresentação Semana Científica -24/10/2011

O grupo apresentou o projeto na segunda-feira ( 24/10/2011), com o acompanhamento do professor Maurício Ruv Lemes.

Quando realizada a competição novamente o grupo obteve os seguintes resultados:
1º tentativa: 470 g.
2º tentativa: 467 g.




segunda-feira, 3 de outubro de 2011

"O Dia "

Desde já o nosso muito obrigado ao professor Maurício, por nos propiciar este modo diferencial e eficiênte de aprender Física.

Relatório Final


1.      Objetivo do Trabalho:

Construir um eletroímã acoplado em um guindaste, utilizando somente os materiais determinados pela comissão julgadora. Com intuito de levantar o maior número de clipes possível, e com tudo isso contribuir de forma generosa para o aprendizado dos componentes do grupo.


2.      Desenhe o Eletroímã acoplado ao guindaste. Indique os pólos das pilhas e os pólos do eletroímã.

Desenho do conjunto eletroimã e os pólos:

 Desenho do Eletroímã aclopado ao guindaste:




3.      Descrever os Materiais Utilizados na construção do guindaste e eletroímã. (Todos os Materiais)
Eletroímã
Estrutura do guindaste
Materiais:

  1. 21 (vinte e uma) chapas de silício (0,5 x 235 x 40 mm)
  2. 20 (vinte) m de fio de cobre (1,15 mm)
  3. 1 (uma) pilha recarregável ( 1,2 V)
  4. 1 (um) Suporte para pilha
  5. 2 (dois) terminais para as pilhas
  6. 1 (uma) Bobina, com furo passante.

Ferramentas:
  1. 1 lixa comum
  2. Fita isolante

Materiais:
1.       1 (um) Braço 50 x 600 (madeira maciça)
2.       4 (quatro) nervuras 50 x 100 x 100 (madeira maciça)
3.       1 (um) suporte da manivela 25 x 80 x 220 (madeira maciça)
4.       1 (uma) Base 20 x 600 x 700 (madeira maciça)
5.       1 (uma)chapa de madeira compensada 5x 235x 40 para fixação do suporte da pilha.
6.       12 (doze) Parafusos cabeça redonda fenda M5x30 (rosca soberba) sendo 8 para fixação das nervuras , 1 para o braço, 1 para a torre e 2 para o suporte da manivela.
7.       4 (quatro) Parafusos cabeça redonda fenda M5 x 15 (rosca soberba) para fixação dos rodízios
8.       1 (uma) barra de alumínio  Ø5 x 300 para a manivela.
9.       2 (duas) roldanas Ø40.
10.   4 (quatro) Rodas
11.   1 (uma) Bobina para o fio de nylon.
12.   3 m de fio de nylon para
Ferramentas:
1.       Trena
2.       Serrote
3.       Parafusadeira
4.       Verniz










  1. Descreva a Construção do guindaste e do eletroímã:

Guindaste:
  1. Tirar as medidas da madeira (com o auxilia da trena), e cortar as partes do guindaste, conforme o desenho do projeto (utilizando um serrote).
  2. Lixar a madeira (com a lixa).
  3. Fixar os elementos do guindaste:
    • Torre na base
    • Braço de sustentação do eletroímã na torre
    • Suporte da manivela na base
    • Nervuras na base da torre e no braço fixo.
(A fixação é realizada com a disposição de uma parafusadeira e parafusos.)
  1. Colocar duas roldanas com a parafusadeira no braço fixo, para realizar o sistema de transmissão.
  2. Agregar manivela na parte traseira do guindaste, no suporte da manivela (utilizando parafusadeira)
  3. Fazer a ligação do fio de nylon da manivela até a chapa de madeira utilizada para a fixação do suporte da pilha. (Amarrar o fio de nylon de cada lado da chapa de modo que ela permaneça na horizontal e estabilizada).
  4. Envernizar.


Eletroímã:
1.       Unir as 20 chapas de silício, uma sobre a outra.
2.       Colocar as chapas no meio de uma bobina, a qual possui um furo passante.
3.        Fazer os solenóides com o fio de cobre, de modo que fique o mais próximo um dos outro possível.
4.       Deixar uma ponta de fio de cada lado, e lixar.
5.       Colocar a pilha no suporte, em seguida acoplar os terminais ( um de cada lado) a pilha, e ligá-los as duas pontas de fio de cobre .
6.       Isolar o fio de cobre, com fita isolante.
7.       Acoplar o eletroímã na estrutura do guindaste. Fixando o suporte da pilha em cima da chapa de madeira do guindaste que se encontra na parte frontal superior do mesmo.





5.      Qual a maior dificuldade do grupo para a construção do guindaste com eletroímã? Justifique.
As maiores dificuldades do grupo foram relacionadas ao material para a construção do eletroímã.
Ao ser constatado que o material ideal teria que ter um baixo teor de carbono iniciou-se a procura pelo material ideal. Foram necessários testes com vários materiais, com intuito de procurar um que apresentasse as características necessárias e fosse acessível para o grupo.



6.      Descreva pelo menos 5 conteúdos em Física, utilizados para este trabalho. Deixe claro em qual momento foi utilizado.

§         Magnetismo-Força de Atração – Exercida nos clipes pelo eletroímã
§         Magnetismo- Campo Magnético- Quando a corrente elétrica percorreu o Solenóide foi criado um campo magnético.
§         Eletricidade Produzida pelo Magnetismo-Indução- Momento em que os fios são ligados na pilha
§         Dimensionamento de forças a ser suportada- Estrutura Guindaste
§         Sistema de Transmissão para locomoção do eletroímã- Roldanas



7.      Conclusão Final (Indicar resultado Final).
Após a construção completa do projeto, constatou-se que foi alcançado o objetivo inicial.
O projeto tendo a capacidade de levantar clipes através do eletroímã acoplado ao guindaste.
Na primeira tentativa foi possível levantar 659 gramas, e na segunda 688 gramas obtendo um melhor desempenho.





domingo, 18 de setembro de 2011

Testes Finais e Adaptações

No ùltimo final de semana, que antecede o dia do experimento, foram realizados alguns testes e adaptações no projeto .

Teste de Capacidade:
 

 -Teste Sistema de Transmissão 

- Teste com o eletroimã acoplado ao guindaste: 

 - E por fim  foi feita uma melhoria no Sistema de Transmissão  ( colocação de uma "manivela" na parte traseira do guindaste).