APS CARRINHO A AR-1

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UNIVERSIDADE PAULISTA
 INSTITUTO DE CIÊNCIAS EXATAS E TECNOLOGIA – UNIP II
ATIVIDADES PRÁTICAS SUPERVISIONADAS
CARRO COM PROPULSÃO A JATO DE AR
TURMA: EB4RS28
 (
Adejair
 Júnior Ferreira 
Previato
D252HH-2
Bruno 
Antonio
 Magri 
Paganotti
D30IDG-4
Douglas 
Junio
 dos reis 
selmini
D2906h-0
Eniton
 Queiroz De Oliveira
D2812e-8
Felipe dos Reis Mendonça
D40DDB-6
Guilherme Henrique Lourenço
D355gg
-
0
Lorí
 Seragusa Neves
D432BJ-3
Washington Bernardo
N945FE-1
)
SÃO JOSÉ DO RIO PRETO
NOVEMBRO DE 2018
ATIVIDADES PRÁTICAS SUPERVISIONADAS
CARRO COM PROPULSÃO A JATO DE AR
Atividades Práticas Supervisionadas (APS) apresentada como exigência para a avaliação do 4º semestre, do curso de Engenharia da Universidade Paulista, sob orientação dos professores do semestre.
Sumário
I. Introdução............................................................................................................4
II. Objetivo................................................................................................................5
III. Desenvolvimento teórico....................................................................................5
III.I - Resumo do protótipo e definição sobre válvula de engate rápido.........5
III.II - Propulsão a jato..........................................................................................6
III.III – O que é pressão? .....................................................................................7
IV. Procedimento experimental................................................................................8
IV.I – Materiais utilizados.....................................................................................8
IV.II – Métodos de construção.............................................................................8
IV.III – Planilha de custos...................................................................................17
V. Conclusão............................................................................................................17
VI. Referências bibliográficas.................................................................................18
I. Introdução
 As atividades práticas supervisionadas (APS) é um meio elaborado pela universidade para a melhora da aprendizagem dos alunos, com propostas e desafios cujo os mesmos tendem a elaborar e construir projetos. Nesse caso, o objetivo é construir um protótipo de um carro com propulsão a jato de ar, contemplado por um chassi (com material de livre escolha), no mínimo 3 rodas, 1 válvula para controle do fluxo de ar de saída, e 1 ou mais reservatórios de ar comprimido. É necessária muita atenção ao elaborar e projetar o protótipo, não esquecendo que deve estar dentro das normas especificadas pela universidade. O design é de livre escolha, possibilitando vários modos de inovação e criatividade. 
 Nesse trabalho será exposto um breve resumo de como foi realizado o projeto, incluindo os principais detalhes.
II. Objetivo
 Projetar e construir um carro com propulsão a jato de ar, alimentado por ar comprimido armazenado em garrafa pet 2 litros. Construir dentro das limitações, com comprimento, largura e altura máxima de 900, 700 e 600 mm, respectivamente. Para obter sucesso, o carro precisa percorrer o percurso estabelecido pela universidade, transportando 2kg de massa em algum lugar definido pelos integrantes do grupo.
III. Desenvolvimento teórico:
 III.I - Resumo do protótipo e definição sobre válvula de engate rápido:
 Os carrinhos em geral precisam de um reservatório para ar comprimido feito por garrafas pet. Não tem um limite certo para o número de garrafas, e podem ser de 2L ou 2,5L. Um simples modelo consiste em um Chassi, válvula (de controle de ar e de bloqueio), coletor, e o próprio reservatório. É permitida uma pressão máxima de 4 bar, e o carro deve percorrer o percurso com um peso de 2kg sobre sua superfície. Nesse caso, foram usadas 14 garrafas pet 2L, encaixadas em 4 fileiras, presas por um arame. Para alimentação dessas garrafas, é necessária uma válvula de bloqueio com engate rápido (pneumático).
 A válvula de engate rápido serve para ser usada em conexões hidráulicas e mangueiras, para bloquear e controlar o fluxo de diversos tipos de produtos químicos em determinados circuitos. Ela passa segurança para que possa ser controlada entrada e saída do fluxo de ar com eficiência. 
 
III.II – Propulsão a jato
 Propulsão a jato é o nome dado a uma força que um motor pode expelir através de um jato intenso de algum fluido, o que gera um grande impulso. Essa grande reação foi um dos avanços e descobertas possibilitados pela aplicação da terceira lei de Newton. 
 De acordo com a terceira lei de Newton (ou princípio da ação e reação)
 “Se um corpo A aplicar uma força sobre um corpo B receberá deste uma força de mesma intensidade, mesma direção e sentido contrário. ”
Figura 1: ação e reação
1 Disponível em: Google imagens > Acesso em: novembro de 2017
 Assim, |FA-B| = |FB-A|
Desse modo, o jato rápido do fluido, expelido através de um motor, gera uma força de impulso, levando o objeto ao aposto do jato. 
 O primeiro motor a jato surgiu na Alexandria, tratava-se de um invento chamado eolítica, que usava vapor expelido através de dois cubos curvados, com uma esfera oca, cheia de água. Quando aquecida girava em torno do seu próprio eixo, aproveitando a propulsão causada pelo vapor. 
Figura 2: Eolípila
2 Disponível em: Google Imagens. Acesso em: Novembro de 2017
 Apenas no século XI, na china, a propulsão a jato foi utilizada na invenção do foguete. Tempos depois a tecnologia foi usada para lançar armamentos de efeito moral, ficando estagnada por séculos e sendo retomada no século XX, quando foi utilizada para produção de aviões e de foguetes espaciais. 
III.III – O que é pressão?
 O nome pressão é dado a relação entre uma força exercida e sua área de distribuição. A pressão é uma grandeza escalar, e pode ter como unidade de medida Pascal (PA), Newtons por metro quadrado, bária, bar, Atm., entre outras. No caso desse protótipo de carro a propulsão a jato de ar, a universidade determinou como pressão máxima total admitida 4 bar. 
Bar equivale a 106 bárias. A bária é equivalente a 1 dyn, que é a força necessária para provocar uma aceleração de um centímetro por segundo quadrado em um corpo de massa igual a um grama. Para a medição da pressão, são utilizados instrumentos como Manômetro, Piezômetro e o Barômetro.
IV. Procedimento Experimental 
Etapas de construção 
 IV.I - Materiais utilizados:
- Chassi (Cantoneiras de alumínio)
- Válvula de controle do fluxo de ar
- 14 Garrafas pet 2L 
- Rodinhas de tecnil
- Fita
- Mangueira 6mm
- 4 Rolamentos
- Arame 
- Eixos de alumínio.
- Válvula de bloqueio (pneumático) de 6 mm.
IV.II - Métodos de construção
 Depois de várias conversas e decisões importantes tomadas, todos chegaram a um acordo para que o projeto pudesse dar início. Com algumas ideias prontas e modelos em mente, foi projetado em tamanho real o modelo de um chassi, cujo material poderia ser de livre escolha. O material escolhido foi alumínio.
 Figura 1 - Chassi de alúminio pronto
 
 Chassi feito de alúminio
 
 Foram colocadas em pauta várias ideias de como montar o carro para funcionar corretamente, elaborando como ficaria cada peça em seus lugares determinados.
 
 
 Foi resolvido um total de 14 garrafas pet, de 2L, para poder obter uma melhor segurança e desempenho mais regular. 
As mangueiras de 6mm começaram a ser conectadas em conexões “Y” para melhor aproveitamento da velocidade do ar, até a saída final onde se encontrava o registro de ar.
O material escolhido para as rodas foi o tecnil, acoplado em rolamento, para melhor deslize e estabilidade do carro.
 	Foi adicionado o eixo no chassi, e em seguida, as rodas de nylon. Após isso, conectada as garrafas nas mangueiras e ajustado a posição junto ao distribuidor.
Os testes foram iniciados para ver se tudo estavadentro do padrão. Inicialmente sem peso, era preciso fazer alguns ajustes em que o carro percorresse a meta estabelecida pela universidade. Também era preciso testar as rodas, a estabilidade, e garantir que não havia nenhum vazamento ou algo que pudesse prejudicar a competição.
 Depois que tudo correu bem, foi iniciado um teste com o peso de 2kg sobre o carrinho, cujo já conseguia percorrer uma distância superior a exigida pela universidade. As fitas foram trocadas por arames, para deixar as garrafas e a válvula de distribuição mais firmes e também com um design mais luxuoso. O protótipo finalmente estava pronto para competição. 
V. Conclusão 
 Mesmo com todas as dificuldades encontradas, como falta de experiência com alguns materiais, falta de tempo e poucos recursos, foi possível criar um excelente protótipo, com um belo design e uma ótima funcionalidade. As rodas deslizaram bem sobre a superfície da universidade, e em nenhum momento houve vazamento de ar.
 A distância percorrida no dia de competição foi 11 metros, o que não foi suficiente para ganhar a competição, mas manteve o protótipo em uma boa colocação aos demais.
Além de tudo isso novas habilidades foram adquiridas, como planejamentos pontuais, aplicação de conceitos teóricos na solução de alguns problemas, criatividade, capacidade de improvisar em momentos necessários, união e trabalho em equipe, entre outros pontos positivos. Vale ressaltar que a ideia da competição é ótima, e obtida como aprendizagem para outros desafios. 
VI. Referências bibliográficas
Acepil - Artigos. Disponível em: <http://www.acepil.com.br/artigos/valvula-engate-rapido>. Acesso em: 14 de novembro de 2017.
Clube do Hardware. Disponível em: <http://www.clubedohardware.com.br/forums/topic/320494-valvula-de-controle-de-ar/como-funciona/>. Acesso em: 14 de novembro de 2017.
Só física. Disponível em: <http://www.sofisica.com.br/conteudos/mecanica/estaticaehidrostatica/pressao.php >. Acesso em: 14 de novembro de 2017.
Curiosidade e Tecnologia. Disponível em: <http://www.sitedecuriosidades.com/curiosidade/propulsao-a-jato.html >. Acesso em: 15 de novembro de 2017
Wings Escola. Disponível em: <https://wingsescola.com.br/como-funciona-o-motor-reacao/>. Acesso em: 15 de novembro de 2017.
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