ATIVIDADE PRATICA SUPERVISIONADA

Prévia do material em texto

UNIVERSIDADE PAULISTA 
 
 
 
 
ALESSANDRA ALVES DE OLIVEIRA - F206777 | EB1R17 
ANIBAL SOARES NETO - N6123C8 | EB1R17 
DANIEL FERNANDES DE ALMEIDA - F143HD3 | EB1R17 
GIOVANNA THIELLY DA SILVA - F1389B0 | EB1R17 
JESSÉ ALVES RODRIGUES - F2977G8 | EB1S17 
JOSÉ AILTON PEREIRA NUNES - F216CJ3 | EB1S17 
IVANICE NOGUEIRA DA SILVA - F29HED2 | EB1S17 
VANESSA MONTEIRO COSTA - N5899C0 | EB1S17 
 
 
 
LANÇADOR DE PROJÉTIL 
 
 
 
 
 
 
 
SOROCABA 
2020 
 
 
 
ALESSANDRA ALVES DE OLIVEIRA - F206777 | EB1R17 
ANIBAL SOARES NETO - N6123C8 | EB1R17 
DANIEL FERNANDES DE ALMEIDA - F143HD3 | EB1R17 
GIOVANNA THIELLY DA SILVA - F1389B0 | EB1R17 
JESSÉ ALVES RODRIGUES - F2977G8 | EB1S17 
JOSÉ AILTON PEREIRA NUNES - F216CJ3 | EB1S17 
IVANICE NOGUEIRA DA SILVA - F29HED2 | EB1S17 
VANESSA MONTEIRO COSTA - N5899C0 | EB1S17 
 
 
 
LANÇADOR DE PROJÉTIL 
 
Trabalho de Atividade Pratica 
Supervisionada – APS, do curso de 
Engenharia - Ciclo Básico (Noturno) 
apresentado à UNIVERSIDADE 
PAULISTA - UNIP. 
 
 
Orientador: Prof. Clodoaldo, Marcelo 
Bellodi 
 
 
 
SOROCABA 
2020 
 
 
 
ALESSANDRA ALVES DE OLIVEIRA - F206777 | EB1R17 
ANIBAL SOARES NETO - N6123C8 | EB1R17 
DANIEL FERNANDES DE ALMEIDA - F143HD3 | EB1R17 
GIOVANNA THIELLY DA SILVA - F1389B0 | EB1R17 
JESSÉ ALVES RODRIGUES - F2977G8 | EB1S17 
JOSÉ AILTON PEREIRA NUNES - F216CJ3 | EB1S17 
IVANICE NOGUEIRA DA SILVA - F29HED2 | EB1S17 
VANESSA MONTEIRO COSTA - N5899C0 | EB1S17 
 
 
 
LANÇADOR DE PROJÉTIL 
 
Trabalho de Atividades Praticas 
Supervisionadas - APS dos cursos de 
graduações de Engenharias apresentado 
à UNIVERSIDADE PAULISTA - UNIP. 
 
 
Aprovado em: 
_______________________/__/___ 
Prof. Clodoaldo 
Universidade Paulista – UNIP 
_______________________/__/___ 
Prof. Marcelo Bellodi 
Universidade Paulista – UNIP 
 
 
 
 
 
RESUMO 
Projetar e construir o protótipo de um lançador de projétil, sendo ajustável o ângulo 
de lançamento e força propulsora a fim de que seja possível acertar alvos entre as 
distâncias de 1m a 10m, sorteado aleatoriamente durante a apresentação da 
competição. 
Palavras-chave: lançador de projétil. 
 
 
 
 
LISTA DE ILUSTRAÇÕES 
 
Imagem 1 - Dimensões da peça em cm ........................................................ 11 
Imagem 2 - Montagem da Base ..................................................................... 11 
Imagem 3 - Montagem Parte Superior ........................................................... 12 
Imagem 4 - Montagem Alavanca ................................................................... 12 
Imagem 5- Montagem finalizada .................................................................... 13 
 
 
 
 
 
SUMÁRIO 
1 INTRODUÇÃO ............................................................................................... 6 
2 OBJETIVOS ................................................................................................... 7 
3 METODOLOGIA: ........................................................................................... 8 
4 DESENVOLVIMENTO TEÓRICO .................................................................. 9 
4.1 Funcionamento da catapulta e grandezas físicas presentes no 
lançamento: ............................................................................................................... 9 
4.2 Determinação dos valores no lançamento do projétil: ........................... 10 
4.3 Unidades de medida utilizadas nas fórmulas: ......................................... 10 
4.4 Fórmulas utilizadas: ................................................................................... 10 
5 ETAPAS DE CONSTRUÇÃO DO PROTÓTIPO COM FOTOS, DESENHOS, 
CÁLCULOS E MATERIAIS UTILIZADOS ................................................................ 11 
5.1 Materiais usados: ....................................................................................... 11 
5.2 Métodos da Montagem: .............................................................................. 11 
5.3 Tabela de cálculos ...................................................................................... 14 
6 CONSIDERAÇÕES FINAIS ......................................................................... 15 
REFERÊNCIAS......................................................................................................... 16 
6 
 
 
1 INTRODUÇÃO 
O tipo de lançador que escolhemos foi uma catapulta feita de madeira e com 
um auxilio no lançamento feito por um elástico tubular de 6mmX25cm e por ângulos 
determinados conforme a distância solicitada. 
 O corpo físico que usaremos no lançamento é uma bola de Tênis no diâmetro 
de 6,4 Pesando 57g. 
 
7 
 
 
2 OBJETIVOS 
O objetivo do lançador é realizar o lançamento de um corpo em diferentes 
distâncias, usando de ângulos e cálculos de força para atingir a distância 
determinada. 
Utilizando de materiais e soluções econômicas. 
 
8 
 
 
3 METODOLOGIA: 
O método usado será uma catapulta com a longitudinal de 70cm, largura de 
35cm e com a altura de 45 cm, a alavanca desse lançador teria 60cm, e o lançador 
teria 56 de diâmetro.O que daria o peso total de 20 kg. 
 
9 
 
 
 
4 DESENVOLVIMENTO TEÓRICO 
A catapulta é um lançador de projétil, capaz de armazenar e transformar a 
energia para realizar o arremesso. Seu funcionamento baseia-se em transformar a 
energia potencial gravitacional em energia cinética (energia relacionada ao 
movimento dos corpos). 
4.1 Funcionamento da catapulta e grandezas físicas presentes no 
lançamento: 
 
Sobre a catapulta, atua-se também uma força elástica. Esta, seria a força 
exercida pela mola ou elástico sobre o "braço" lançador do projétil. 
Denominamos força elástica, a força com a qual uma mola/elástico reage a 
uma força externa que a comprime ou a distende. Esta reação age no sentido de 
desfazer a alteração provocada em sua forma. Através da deformação sofrida pelo 
objeto, podemos determinar a intensidade da força elástica. 
Entre as grandezas físicas no projeto da catapulta, observamos também o 
Lançamento Oblíquo de Projéteis, o qual é formado por dois movimentos simples, 
que ocorrem no mesmo instante: o movimento horizontal (x) eo movimento vertical 
(y). 
No movimento horizontal, tem-se um Movimento Retilíneo Uniforme (MRU), 
pois não há aceleração. Neste movimento, o objeto percorre espaços iguais em 
tempos iguais, por isso dizemos que seu movimento é uniforme e sua velocidade 
constante. 
No movimento vertical, o objeto está em queda livre e sob influência da 
gravidade, onde a aceleração da queda é constante, assim se tem um Movimento 
Uniformemente Variado (MUV). 
Assim, o objeto arremessado forma um ângulo (θ) entre 0° e 90° em relação a 
horizontal. 
10 
 
 
Para promover o lançamento, a mola/elástico utilizados na catapulta devem 
ser distendidos, armazenando a energia, que após liberada, se converte em energia 
cinética, a qual é passada ao projétil, adquirindo movimento. 
4.2 Determinação dos valores no lançamento do projétil: 
 
Para realização dos cálculos e determinação dos valores envolvidos no 
lançamento do objeto pela catapulta, foram utilizadas diferentes fórmulas. 
Abaixo seguem as unidades de medida e as fórmulas necessárias nos 
cálculos do lançamento: 
4.3 Unidades de medida utilizadas nas fórmulas: 
K = Constante 
X =Deformação (em quantos centímetros o elástico será esticado) 
M = Massa do objeto (bola) 
V =Velocidade 
Vo = Velocidade inicial 
S = Distância 
T = Tempo 
 
4.4 Fórmulas utilizadas: 
K.x^2/2 = mV^2/2(energia potencial elástica – velocidade) 
Voy=Vo.senø (velocidade inicial no eixo Y) 
Vox=Vo.cosø (velocidade inicial no eixo X) 
Ts=Voy/g (tempo de subida) 
T=Ts.2 (tempo de voo) 
S=Vox.T (distância) 
 
11 
 
 
5 ETAPAS DE CONSTRUÇÃO DO PROTÓTIPO COM FOTOS, DESENHOS, 
CÁLCULOS E MATERIAIS UTILIZADOS 
5.1 Materiais usados: 
Madeiras de diferentescortes 
Pregos 
Parafusos 
Furadeira 
Martelo 
Serrote 
Lápis 
Transferidor 
Bola de tênis 
Elástico tubular 
5.2 Métodos da Montagem: 
Imagem 1 - Dimensões da peça em cm 
 
Fonte: Autoria Própria 
 
Imagem 2 - Montagem da Base 
12 
 
 
 
Fonte: Autoria Própria 
Imagem 3 - Montagem Parte Superior 
 
Fonte: Autoria Própria 
 
Imagem 4 - Montagem Alavanca 
 
Fonte: Autoria Própria 
13 
 
 
Imagem 5- Montagem finalizada 
 
Fonte: Autoria Própria 
 
14 
 
 
5.3 Tabela de cálculos 
Tabela 1 – Valores de Lançamento 
Constante 
Elástica (K) 
Massa kg 
Deformação 
(metro) x 
Ângulo 
Velocidade 
M\s 
Distancia x 
máxima 
Metro 
30 N/M 0,057 0,07 38 3,02 1 
30 N/M 0,057 0,10 23 4,59 1,5 
30 N/M 0,057 0,105 30 4,80 2 
30 N/M 0,057 0,15 16 6,88 2,5 
30 N/M 0,057 0,12 38 5,5 3 
30 N/M 0,057 0,13 38 5,96 3,5 
30 N/M 0,057 0,14 36 6,42 4 
30 N/M 0,057 0,15 35 6,88 4,5 
30 N/M 0,057 0,17 39 7,08 5 
30 N/M 0,057 0,215 17 9,86 5,5 
30 N/M 0,057 0,205 21 9,4 6 
30 N/M 0,057 0,210 22 9,6 6,5 
30 N/M 0,057 0,230 19 10,54 7 
30 N/M 0,057 0,265 15 12,16 7,5 
30 N/M 0,057 0,20 35 9,16 8 
30 N/M 0,057 0,235 23 10,78 8,5 
30 N/M 0,057 0,2 30 10,09 9 
30 N/M 0,057 0,245 24 11,22 9,5 
30 N/M 0,057 0,24 27 11 10 
30 N/M 0,057 0,225 38 10,3 10,5 
Fonte: Autoria Própria 
 
15 
 
 
6 CONSIDERAÇÕES FINAIS 
Contudo, o protótipo do lançador de projétil, desenvolvido através de uma 
catapulta, atingiu os objetivos estabelecidos, realizando diversos lançamentos com 
diferentes angulações, através do movimento oblíquo. 
O projeto proporcionou o desenvolvimento de uma catapulta, com ângulo 
ajustável e com funcionamento baseado na conversão de energia. Através da 
transformação da energia, utilizando a força elástica e o movimento oblíquo, foram 
efetuados diversos lançamentos de um determinado objeto. 
O projétil escolhido no projeto foi uma bola de tênis, a qual foi lançada em 
diferentes distâncias, entre 1 e 10 metros. 
Os valores (ângulos, velocidades, tempo de voo, distância...) para realização 
do lançamento, foram estabelecidos através de diferentes fórmulas. Além disso, os 
materiais utilizados na montagem da catapulta, bem como a medida e peso destes, 
também tiveram influências sobre os lançamentos realizados. 
Concluímos que as metas estabelecidas foram alcançadas e o 
desenvolvimento do lançador de projétil foi realizado com sucesso. 
 
 
16 
 
 
 
REFERÊNCIAS 
________.Lançamento Oblíquo. Disponível em <https://www.todamateria.com.br 
/lancamento-obliquo/> Acesso em 20 jun. 2020. 
________GRANDEZAS FÍSICAS APLICADAS A UMA CATAPULTA:ENERGIA 
POTENCIAL ELÁSTICA.. Disponível em 
<http://intertemas.toledoprudente.edu.br/index.php/ETIC/article/view/5839/> Acesso 
em 20 jun. 2020. 
________.An´alise de um estilingue e espirais de caderno: Um estudo de caso. 
Disponível em <https://www.scielo.br/pdf/rbef/v28n2/a11v28n2.pdf/> Acesso em 20 
jun. 2020. 
________.Força elástica. Disponível em <https://alunosonline.uol.com.br/fisica/forca-
elastica.html/> Acesso em 20 jun. 2020.