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Nome: Gabriel Maximiliano Chávez Matrícula: 220850005 1) Atividades de Revisão 1.1.1) Energia é a capacidade de realizar trabalho. Pode se manifestar de diversas formas (cinética, potencial, térmica, elétrica, etc.) e se transformar de uma forma em outra. Já o trabalho é a transferência de energia de um sistema para outro, geralmente associada à aplicação de uma força sobre um objeto que se move. A energia é necessária para realizar trabalho, e o trabalho pode alterar a energia de um sistema. A energia e o trabalho são medidos em joules (J) no Sistema Internacional. Fontes: https://byjus.com/physics/relation-between-work-and-energy/ https://brasilescola.uol.com.br/fisica/trabalho.htm 1.1.2) Vídeo “TYPES OF ENERGY | Physics Animation”: https://www.youtube.com/watch?v=jhKejoBqiYc&t=20s Resumo: O vídeo é sobre os oito tipos de energia: energia térmica, energia radiante, energia luminosa, energia química, energia nuclear, energia elétrica, energia gravitacional e energia mecânica. Energia térmica é a energia que vem da substância aquecida. A energia radiante é uma forma de energia eletromagnética. A energia luminosa é uma forma de energia radiante que pode ser vista pelo olho humano. A energia química é armazenada nas ligações que conectam átomos com outros átomos e moléculas com outras moléculas. A energia nuclear vem do núcleo dos átomos. A energia elétrica é causada pelo movimento de cargas elétricas chamadas elétrons. A energia gravitacional é o tipo de energia associada à gravidade. A energia mecânica é o tipo de energia que um objeto adquire devido ao seu movimento ou posição. 1.2.1) https://byjus.com/physics/relation-between-work-and-energy/ https://brasilescola.uol.com.br/fisica/trabalho.htm https://www.youtube.com/watch?v=jhKejoBqiYc&t=20s O vídeo "TEASER - NA TRILHA DA ENERGIA III", do Instituto Acende Brasil, é sobre a transição energética no Brasil. O vídeo apresenta entrevistas com especialistas em energia, bem como exemplos de projetos de energia renovável em todo o mundo. Também explica a importância de se abandonar os combustíveis fósseis, além de discutir o papel do Brasil na transição energética, destacando o potencial do país para se tornar um líder mundial em energia renovável. 1.2.2) (I, II, III e V usei a mesma fonte, deixei o link da fonte na resposta V) I) Energia elétrica é uma forma de energia que resulta do movimento de partículas carregadas, como os elétrons, através de um condutor. II) A energia elétrica é fundamental para o funcionamento de diversos equipamentos e sistemas (como em os de hospitais e da comunicação), impulsionando a economia e o desenvolvimento tecnológico. III) A energia elétrica pode ser gerada a partir de diversas fontes, como usinas hidrelétricas, termoelétricas, nucleares, eólicas, solares, geotermais e maremotrizes. IV) A água de um rio é represada, formando um lago artificial. Essa água armazenada possui energia potencial. A água é conduzida por tubos até as turbinas. A força da água faz as turbinas girarem, transformando a energia potencial em energia cinética. As turbinas estão ligadas a geradores, que convertem a energia cinética em energia elétrica. Fonte: https://brasilescola.uol.com.br/geografia/energia-hidreletrica.htm V) A energia elétrica gerada nas usinas é transportada por cabos de alta tensão até as subestações elevadoras. Nestes locais, a tensão é aumentada para minimizar perdas durante a transmissão em longas distâncias. A energia percorre grandes trajetos por linhas de alta tensão e torres, até chegar às subestações de distribuição, mais próximas dos consumidores. Nesses pontos, a tensão é reduzida antes de ser distribuída para as residências e indústrias. Fonte: https://brasilescola.uol.com.br/fisica/energia-1.htm VI) Um aerogerador, ou turbina eólica, é como um moinho de vento gigante que transforma a energia do vento em energia elétrica. As pás do aerogerador são projetadas para capturar a força do vento. Quando o vento sopra, ele faz as pás girarem. As pás estão conectadas a um eixo central chamado rotor. O movimento das pás faz o rotor girar. O giro do rotor cria energia mecânica. A energia mecânica é transferida para um gerador, que a converte em energia elétrica. A energia elétrica https://brasilescola.uol.com.br/geografia/energia-hidreletrica.htm https://brasilescola.uol.com.br/fisica/energia-1.htm produzida é transmitida através de cabos até a rede elétrica, onde pode ser utilizada para alimentar casas, fábricas e outras instalações. Fontes: https://www.energy.gov/eere/wind/how-do-wind-turbines-work https://brasilescola.uol.com.br/fisica/energia-eolica.htm Créditos: Mimadeo/Shutterstock 1.3.1) Este vídeo explica como um circuito elétrico simples permite que uma lâmpada acenda. Um circuito é um caminho pelo qual a corrente elétrica pode fluir. No exemplo do vídeo, os elétrons fluem do lado negativo de uma bateria para um material condutor na base da lâmpada. Em seguida, os elétrons fluem por um fio dentro da lâmpada e através do filamento, que é a parte da lâmpada que acende quando os elétrons passam por ele. Parte da energia elétrica é convertida em energia térmica e luminosa. Os elétrons continuam por outro pequeno fio dentro da lâmpada até outro condutor na base da lâmpada. Os elétrons finalmente chegam ao lado positivo da bateria. Se os elétrons não chegassem ao lado positivo da bateria, não haveria um circuito completo e a lâmpada não acenderia. Um circuito completo é um caminho ininterrupto pelo qual os elétrons podem fluir, o qual é chamado de circuito fechado. A lâmpada não acenderá se não houver um circuito fechado. Os átomos dos condutores aceitam e passam elétrons facilmente. Os átomos dos isolantes não aceitam e passam elétrons facilmente. Os elétrons não passam facilmente por material isolante que envolve um fio. Se não houvesse um isolante em torno de um fio condutor, é possível que o fluxo de https://www.energy.gov/eere/wind/how-do-wind-turbines-work https://brasilescola.uol.com.br/fisica/energia-eolica.htm elétrons fosse direcionado para outro condutor que entrasse em contato com o circuito. A eletricidade seguirá o caminho de menor resistência. Se os elétrons tomarem um caminho mais curto que o circuito completo, isso é chamado de curto- circuito. 1.3.2) Dentro da pilha, ocorre uma reação química espontânea entre os materiais dos eletrodos e o eletrólito. Os elétrons liberados no ânodo (oxidação) tendem a se mover para o cátodo (redução). Esse movimento de elétrons gera uma corrente elétrica. Quando conectamos um dispositivo à pilha, os elétrons fluem através do circuito externo, alimentando o dispositivo. Os íons presentes no eletrólito se movimentam para neutralizar as cargas que se formam nos eletrodos, permitindo que a reação química continue ocorrendo. Fonte: https://brasilescola.uol.com.br/quimica/pilhas.htm 2) Atividades de Pesquisa 2.1) Automobilística, aeronáutica, naval, energias renováveis, manutenção industrial, projetos mecânicos, automação industrial, biomecânica, consultoria, gestão da produção, qualidade, pesquisa e desenvolvimento. Fontes: https://blog.uninassau.edu.br/engenheiro-mecanico/ https://mecanica.ufc.br/areas-de-atuacao/ https://blog.ulbra.br/areas-de-atuacao-engenharia-mecanica/ 2.2.1) Resumos: Vídeo 04: O vídeo fala sobre a indústria 4.0 e a Bosch. A indústria 4.0 se caracteriza pela integração de tecnologias como a internet das coisas, a inteligência artificial e a robótica. A Bosch é uma empresa pioneira na indústria 4.0. A empresa desenvolveu https://brasilescola.uol.com.br/quimica/pilhas.htm https://blog.uninassau.edu.br/engenheiro-mecanico/ https://mecanica.ufc.br/areas-de-atuacao/ https://blog.ulbra.br/areas-de-atuacao-engenharia-mecanica/ uma série de soluções para ajudar as empresas a se tornarem mais competitivas. Essas soluções incluem sensores, softwares e serviçosque podem ser usados para conectar máquinas, coletar dados e analisar informações. Além disso, a empresa acredita que a indústria 4.0 é uma oportunidade para as empresas brasileiras se tornarem mais competitivas no mercado global. A empresa está trabalhando para ajudar as empresas brasileiras a adotarem a indústria 4.0. Termos, Assuntos e Expressões Conheço Não Conheço Indústria 4.0, Revoluções Indústriais, Internet das Coisas (IoT), Inteligência Artificial (IA), Análise de Dados, Fábricas Inteligentes Pioneirismo da Bosch Vídeo 05: O vídeo é sobre a Indústria 4.0, que é a digitalização dos processos industriais. A Indústria 4.0 é uma nova revolução que já estamos vivendo. Ela é baseada em tecnologias como inteligência artificial, robótica e internet das coisas. A Indústria 4.0 está mudando a forma como as empresas operam e como os produtos são fabricados. Ela está também criando novas oportunidades de emprego e novos desafios para os trabalhadores. O vídeo também traz especialistas para discutir os benefícios (como o aumento da eficiência e produtividade, redução de custos e etc) e os desafios (falta de mão de obra qualificada, necessidade de investir em novas tecnologia, treinar os colaboradores, perda de empregos e etc) da Indústria 4.0. Além disso, é destacado a importância de desenvolver habilidades interpessoais, saber colaborar e a superar limitações. Termos, Assuntos e Expressões Conheço Não Conheço Indústria 4.0, Automação, Robótica, Big Data, Inteligência Artificial (IA), Análise de Dados 2.2.2) Realidade aumentada; Internet 5G: O; Big Data; Computação em nuvem; Manufatura aditiva; Gêmeo digital; Inteligência artificial; Simulação; Internet das coisas (IoT) Segurança cibernética; Sistemas ciberfísicos (CPS); Integração sistêmica. Link do vídeo: https://www.youtube.com/watch?v=os8FmOYJO5Q 2.2.3) Os Principais Papéis da Engenharia Mecânica na Indústria 4.0 são: criação de máquinas e equipamentos com capacidade de autodiagnóstico, manutenção preditiva e adaptação a diferentes cenários; Desenvolvimento de interfaces homem-máquina intuitivas e eficientes; Integração de sensores e atuadores para coleta e análise de dados em tempo real; Implementação de tecnologias de impressão 3D para a produção de peças sob demanda e com geometrias complexas; Desenvolvimento de processos de fabricação mais flexíveis e personalizados; Utilização de ferramentas de simulação computacional para otimizar o desempenho de sistemas mecânicos e reduzir custos; Desenvolvimento de modelos digitais de produtos e processos para testes virtuais; Implementação de sistemas de monitoramento em tempo real para detectar falhas e prever manutenções; Análise de grandes volumes de dados para identificar padrões e otimizar processos; Desenvolvimento de robôs colaborativos e sistemas autônomos para realizar tarefas complexas e repetitivas. Fontes: TCC: Indústria 4.0 e o engenheiro mecânico: tendências e desafios (2023-12) BALMAT, Marcos Paulo; FARIA, Dangelo Marques de; CHAGAS, Gustavo Silva; PORTO, João Anderson Rocha; ASSIS, Kelvin Windson; JUNIOR, Fabio de Faria Cardoso https://pjufmg.com.br/engenharia-mecanica-na-industria-4- 0/#:~:text=A%20Engenharia%20Mec%C3%A2nica%20desempenha%20um,impulsiona m%20a%20efici%C3%AAncia%20da%20manufatura. https://precisaoeng.com/blogprecisao/o-papel-da-engenharia-mecanica-na-industria- 4-0-navegando-pelas-ondas-da-inovacao/ 2.2.4) Existem diversos mecanismos que permitem aos robôs se moverem, como rodas, pernas, esteiras, hélices, asas ou jatos. Mas para que um robô se movimente, são https://www.youtube.com/watch?v=os8FmOYJO5Q https://repositorio.animaeducacao.com.br/items/d7f7bf77-e1fd-4bb4-8d74-aa103e26bb79 https://pjufmg.com.br/engenharia-mecanica-na-industria-4-0/#:~:text=A%20Engenharia%20Mec%C3%A2nica%20desempenha%20um,impulsionam%20a%20efici%C3%AAncia%20da%20manufatura https://pjufmg.com.br/engenharia-mecanica-na-industria-4-0/#:~:text=A%20Engenharia%20Mec%C3%A2nica%20desempenha%20um,impulsionam%20a%20efici%C3%AAncia%20da%20manufatura https://pjufmg.com.br/engenharia-mecanica-na-industria-4-0/#:~:text=A%20Engenharia%20Mec%C3%A2nica%20desempenha%20um,impulsionam%20a%20efici%C3%AAncia%20da%20manufatura https://precisaoeng.com/blogprecisao/o-papel-da-engenharia-mecanica-na-industria-4-0-navegando-pelas-ondas-da-inovacao/ https://precisaoeng.com/blogprecisao/o-papel-da-engenharia-mecanica-na-industria-4-0-navegando-pelas-ondas-da-inovacao/ necessários alguns componentes, como atuadores, sensores, controladores e um sistema para coordenar o movimento do robô. Atuadores: São os "músculos" do robô, convertendo energia elétrica em movimento. Os tipos mais comuns são motores elétricos, atuadores pneumáticos e hidráulicos. Sensores: Permitem ao robô perceber seu ambiente e ajustar seu movimento. Sensores como odometria, giroscópios, acelerômetros e câmeras são frequentemente utilizados. Controlador: "O cérebro" do robô, responsável por processar as informações dos sensores e enviar comandos aos atuadores. Microcontroladores e microprocessadores são comumente usados. O movimento de um robô é planejado e controlado através de algoritmos, sendo eles: controle PID, machine learning e por meio de modelos matemáticos. Fontes: https://www.universal-robots.com/br/blog/rob%C3%B4s-m%C3%B3veis-o-que- s%C3%A3o-e-qual-sua-import%C3%A2ncia-na-ind%C3%BAstria/ https://www.universal-robots.com/br/blog/tipos-de-rob%C3%B4s-industriais-e-suas- aplicac%C3%B5es/ https://brasilescola.uol.com.br/informatica/robos.htm https://www.universal-robots.com/br/blog/rob%C3%B4s-m%C3%B3veis-o-que-s%C3%A3o-e-qual-sua-import%C3%A2ncia-na-ind%C3%BAstria/ https://www.universal-robots.com/br/blog/rob%C3%B4s-m%C3%B3veis-o-que-s%C3%A3o-e-qual-sua-import%C3%A2ncia-na-ind%C3%BAstria/ https://www.universal-robots.com/br/blog/tipos-de-rob%C3%B4s-industriais-e-suas-aplicac%C3%B5es/ https://www.universal-robots.com/br/blog/tipos-de-rob%C3%B4s-industriais-e-suas-aplicac%C3%B5es/ https://brasilescola.uol.com.br/informatica/robos.htm