trabalho CPE finalizado

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UNIVERSIDADE DE CAXIAS DO SUL ÁREA DO CONHECIMENTO DE CIÊNCIAS 
EXATAS E ENGENHARIAS DINÂMICA TRANSLACIONAL E ROTACIONAL 
 
 
 
 
ANY CAROLINY LOPES SILVA (aclsilva1@ucs.br) 
BEN-HUR GUERRA DALL´AGNOL (b-hgdagnol@ucs.br) 
EMANUELLE MENDES SANT´ANNA (emsanna@ucs.br) JÚLIA 
MAZZOCHI BENATTO (jmbenatto@ucs.br) 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
GRUPO SEF (Sempre Em Frente): 
PROJETO CARRO A PROPULSÃO ELÁSTICA 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
CAXIAS DO SUL 2022 
 
 
LISTA DE FIGURAS 
FIGURA 1- Exemplo de realização de trabalho................................................................. 08 
FIGURA 2- Aplicação das energias cinética e potencial gravitacional ............................. 09 
FIGURA 3- Energia potencial elástica na corda de um arco ............................................. 10 
FIGURA 4- Exemplo de deformação causada em uma mola ............................................ 10 
FIGURA 5- Conversão de energia ......................................................................................11 
FIGURA 6- Exemplo 1 de CPE ...........................................................................................12 
FIGURA 7- Exemplo 2 de CPE ...........................................................................................13 
FIGURA 8- Exemplo 3 de CPE ...........................................................................................13 
FIGURA 9- Projeto CPE vista 1 ......................................................................................... 15 
FIGURA 10- Projeto CPE vista 2 ....................................................................................... 15 
FIGURA 11- Materiais ........................................................................................................ 17 
FIGURA 12- Base traseira.................................................................................................. 17 
FIGURA 13- Amarração base traseira ............................................................................... 17 
FIGURA 14- Base frontal ................................................................................................... 17 
FIGURA 15- Encaixe ratoeira ............................................................................................ 17 
FIGURA 16- Ajuste corda .................................................................................................. 17 
FIGURA 17-Elástico para a sustentação............................................................................ 18 
FIGURA 18-Roda e Borracha separadas........................................................................... 18 
FIGURA 19- CPE sem as borrachas nas rodas.................................................................. 18 
FIGURA 20- Rodas traseiras encapadas com balão.......................................................... 19 
FIGURA 21- Reposição das borrachas nas rodas traseiras............................................... 19 
FIGURA 22-Versão aperfeiçoada do CPE......................................................................... 19 
FIGURA 23-Materiais Utilizados ........................................................................................ 20 
FIGURA 24- Estrutura para as rodas traseiras .................................................................. 20 
FIGURA 25- Encaixe das rodas traseiras .......................................................................... 21 
FIGURA 26- Encaixe das rodas dianteiras ........................................................................ 21 
FIGURA 27- União da ratoeira com a estrutura ................................................................ 22 
FIGURA 28- Carrinho finalizado ........................................................................................ 22 
FIGURA 29- Gráfico 1 distância em função do tempo ...................................................... 23 
FIGURA 30- Gráfico 2 distância em função do tempo ...................................................... 24 
FIGURA 31- Gráfico 3 velocidade em função do tempo ................................................... 24 
FIGURA 32- Gráfico 4 velocidade em função do tempo ................................................... 25 
FIGURA 33- Gráfico 5 distância em função do tempo .......................................................26 
 
FIGURA 34- Gráfico 6 distância em função do tempo .......................................................27 
FIGURA 35- Gráfico 7 velocidade em função do tempo ....................................................27 
FIGURA 36- Gráfico 8 velocidade em função do tempo ......................................................28 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
LISTA DE TABELAS 
TABELA 1- materiais que serão utilizados, seus valores e quantidades ........................... 15 
TABELA 2- resultado dos testes realizados no bloco V .................................................... 20 
TABELA 3- resultado dos testes realizados no bloco V .....................................................23 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
LISTA DE ABREVIATURAS E SIGLAS 
 CPE Carro a Propulsão Elástica 
 UCS Universidade de Caxias do Sul 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
SUMÁRIO 
1. REVISÃO BIBLIOGRÁFICA ........................................................................................ 06 
2. ESTUDO DOS MODELOS DE CPE ............................................................................ 11 
3. PROJETO DO CPE ...................................................................................................... 14 
4. MATERIAIS PARA CONSTRUÇÃO ............................................................................ 15 
5. FLOXOGRAMA ............................................................................................................ 16 
6. METODOLOGIA ........................................................................................................... 17 
7. ÁNALISE DE DADOS .................................................................................................. 20 
8. NOVOS DADOS EXPERIMENTAIS............................................................................. 23 
9. APLICANDO A TERORIA NA PRÁTICA .....................................................................26 
10. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ...........................................................................29 
 
 
 
 
7 
1. REVISÃO BIBLIOGRÁFICA 
Para que se possa compreender acerca do carrinho de propulsão elástica, é 
necessário conhecer os conceitos físicos presentes em seu funcionamento. Com esse 
intuito, o grupo realizou uma pesquisa bibliográfica, baseada no livro “Fundamentos de 
Física – Volume 1” (Halliday e Resnick, LTC, 10º edição, 30 jun. de 2016), para explicar 
os seguintes tópicos: Energia, Energia Cinética, Energia Potencial Gravitacional, 
Energia Potencial Elástica e Conversão de Energia. 
A fim de dar início à pesquisa, o primeiro conceito a ser trabalhado será o de 
energia, visto que ele é fundamental para a compreensão de todos os outros. Segundo 
Halliday e Resnick, não há uma definição simples para a expressão “energia”, em termos 
técnicos, ela é uma grandeza escalar que se associa ao estado de um ou mais objetos. 
Outra definição válida, é de que energia é um número associado a um sistema de 
um ou mais objetos, ou seja, se uma força afeta um objeto e o faz entrar em movimento, 
por exemplo, o número que descreve a energia do sistema varia. Além disso, se um 
número for atribuído a ela de forma correta, é possível prever resultados de 
experimentos, possibilitando inúmeras realizações. 
A energia se baseia em um princípio fundamental: “Na Natureza, nada se cria, 
nada se perde, tudo se transforma ”- Antoine-Laurent de Lavoisier. Em outrostermos, 
ela pode mudar de forma e ser transferida de um corpo para outro, mas a quantidade 
total não se altera (permanece conservada- Lei de Conservação de Energia). 
 Dando continuidade à revisão bibliográfica, o tópico seguinte é a energia cinética, que 
não deixa de estar relacionado integralmente ao conceito já apresentado. 
Essa energia, representada pela letra “K”, está associada ao estado de movimento de 
um objeto, ou seja, quanto mais rápido ele se move, maior é sua energia cinética, 
consequentemente, quando ele está em repouso, ela é nula. 
 Para calcular a energia cinética, utiliza-se a equação 1: 
 
K= mv2 (1) 
 2 
Onde “K” (energia cinética) é medido em Joule (J),” m” (Massa), em Quilograma 
(Kg), e “v” (Velocidade), em metros por segundo ao quadrado (m/s²), sendo que a 
velocidade deve possuir valores muito menores que a velocidade da luz. 
8 
Ao estudar energia, é essencial que se fale de trabalho, visto que ele é, nada 
menos, que a transferência de energia para um objeto ou de um objeto, por meio de uma 
força aplicada nele. Na figura 1, é possível observar um exemplo de trabalho, onde o 
homem aplica uma força “F” sobre o carrinho, fazendo-o se deslocar por uma distância 
“s”. 
Figura 1: Exemplo de realização de trabalho 
 
 Fonte: Prático e Básico, 2016 
 
Um trabalho positivo é aquele em que a energia é transferida para o objeto, 
quando ela é transferida do objeto, o trabalho realizado é negativo. Ele é representado 
pela letra “W” e sua unidade é o Joule (J). Para calculá-lo, utiliza-se apenas a 
componente da força paralela ao deslocamento do corpo, a componente perpendicular 
não realiza trabalho. Pode-se observar isso na equação 2, onde “F” é a força, medida 
em Newton (N), “d” o deslocamento, medido em metros (m), e o cos (COLOCAR 
SIMBOLO ANGULO) é justamente o Fx, que representa a componente paralela ao 
deslocamento. 
 
W= Fd .cos θ (2) 
Vale ressaltar que só existe trabalho quando há deslocamento, sendo assim, ao 
aplicar uma força sobre um objeto e ele permanecer imóvel, como é o caso de empurrar 
uma parede, o trabalho é nulo. 
Seguindo na mesma linha de raciocínio, o próximo conceito é a energia potencial. 
Em termos conceituais, é uma energia associada à configuração de um sistema que 
está sujeito a ação de uma força conservativa (percurso fechado, ou seja, o ponto final 
coincide com o ponto inicial). Quanto à energia potencial gravitacional, a única 
discrepância, é que o sistema o qual ela faz parte é formado pela Terra, e uma partícula 
nas vizinhanças dela. 
Um exemplo em que envolve tanto a energia cinética como a potencial 
gravitacional, é quando se joga um objeto para cima. Ao sair da mão do arremessador 
9 
e ir em direção horizontal para cima, ele está realizando um trabalho negativo, visto que 
está indo contra a força gravitacional. Nesse momento, o objeto está perdendo 
velocidade, consequentemente sua energia cinética, até o instante em que para (adquire 
energia potencial gravitacional) e volta a cair novamente. Ao iniciar o movimento de 
queda, o trabalho passa a ser positivo, e o corpo começa a ganhar novamente energia 
cinética, até retornar à mão do arremessador. Na figura 2 é possível observar o exemplo 
citado. 
 
Figura 2: Aplicação das energias cinética e potencial 
gravitacional. 
 
 Fonte: Livro Fundamentos de Física – Volume, 2016 
Para calcular a energia potencial gravitacional, utiliza-se a equação 3, onde ΔU 
representa a variação da energia, que é expressa em Joule (J), “m” a massa (Kg), “g” a 
aceleração da gravidade (aproximadamente 9,8 m/s²) e Δy a variação da altura (m). 
 
∆U= mg (Yf – Yi) = mg. ∆y (3) 
Dando continuidade, a energia potencial elástica é a energia armazenada a 
partir de uma constante de deformação. Em termos mais simples, ela é qualquer material 
que tenha uma certa elasticidade, ou seja, que volte para sua forma inicial. Sua 
determinação parte do mesmo princípio da energia potencial gravitacional. Sendo assim, 
podemos pensar que a energia elástica é numericamente igual ao trabalho da força 
elástica. Essa energia depende de uma constante (K) e da deformação do material (x). 
Se uma mola possui um comprimento inicial em seu estado original (lo), e essa mola é 
10 
esticada, ela vai passar a ter um novo comprimento (l), a deformação vai ser quanto a 
mola esticou. É possível observar isso na equação 4. 
 
 X=l-lo. (4) 
Para calcular a energia potencial elástica, utiliza-se a equação 5, onde Epel representa a 
energia potencial elástica, que é expressa em Joules (J), K é a constante elástica da 
mola, medida em N/m e x a deformação sofrida pela mola ou pelo elástico, em metros. 
As figuras 3 e 4 demonstram em exemplos, um pouco do que é a energia potencial 
elástica na prática. 
 
Epel= K. x2 (5) 
 
 2 
Figura 3: Energia potencial elástica na corda de um arco 
 
 
Fonte: Plataforma Enem, 2020 
 
 
Figura 4: Exemplo de deformação causada em uma mola 
 
 
Fonte: Projeto Sophia, 2011 
A conversão de energia fornece a capacidade de realizar trabalho ou calor. Esta 
energia, de um sistema físico, é constante, e utiliza-se do princípio da conservação, já 
citado. No entanto, uma forma de energia pode ser convertida em outra, ou seja, ela 
jamais se perderá, na realidade, ela é só irá se transformar, como é o caso do calor. 
Na figura 5 é possível observar essa conversão de energia. 
 
 
11 
Figura 5: Conversão de energia 
 
 Fonte: Energês- A linguagem da energia, 2022 
 
 
12 
2. ESTUDO DOS MODELOS DE CPE 
Com base no estudo realizado a partir de vídeos e artigos, o grupo obteve 
conhecimento acerca da estrutura e funcionamento de um carrinho de propulsão 
elástica. 
De maneira geral, o movimento do carrinho se dá a energia conservada na 
ratoeira, em termos mais específicos, existe um acumulador de energia elástica na mola 
da ratoeira. 
O conceito físico principal para que o carrinho consiga entrar em movimento, é 
o da energia elástica, que posteriormente se converte em cinética. Com o carrinho em 
repouso, ao armar a ratoeira, a mola existente nela é torcida, fazendo com que aumente 
a sua energia elástica. No momento em que a ratoeira é desarmada, toda essa energia 
que foi acumulada é liberada e se transforma em energia cinética, movimentando o 
carrinho. 
Existem várias maneiras diferentes de construção de um carrinho de propulsão 
elástica, feitos a partir de ratoeiras. Aqui serão mostrados alguns modelos já prontos e 
seus respectivos materiais, com uma breve descrição deles e algumas melhorias para 
sua eficiência. 
O primeiro exemplo selecionado, é o carrinho presente na figura 6. 
 
Figura 6: Exemplo 1 de CPE 
 
 
Fonte: Instructables circuits, 2022 
 
Neste modelo, além da ratoeira, foram utilizados palitos de picolé para a base, 
bem como palitos de churrasco e canudos para o eixo das rodas, essas que foram feitas 
13 
com tampinhas de garrafa. Infelizmente, por serem espessas, possuem mais atrito com 
o solo, fazendo com que o carrinho perca um pouco de velocidade. 
Para o segundo modelo, o grupo optou pela escolha do carrinho mostrado na 
figura 7. 
Figura 7: Exemplo2 de CPE 
 
 
Fonte: Instructables living, 2022 
 
No segundo exemplo, percebe-se que não foi utilizado nenhum material para 
base, a não ser a própria ratoeira. As rodas foram feitas de CDs, um ótimo material, visto 
que sua espessura é muito pequena, ou seja, o atrito é praticamente desconsiderado. 
Para evitar que estas quebrassem, foram colocadas camadas de borracha. 
Sendo o último modelo pesquisado, o carrinho presente na figura 8 é o 
considerado mais elaborado. 
Figura 8: Exemplo 3 de CPE 
 
 
Fonte: Alunasidesa, 2015 
 
Neste último modelo, para a base, foi utilizado um pedaço de madeira para o 
suporte da ratoeira. Como a madeira, naturalmente, já é um material considerado 
pesado, os construtores do carrinho optaram por diminuir a espessura, 
14 
consequentemente deixando o carrinho mais leve e rápido. Ainda com o pensamento de 
melhoria, a mola da ratoeira foi substituída por uma maior, o que garantiria mais 
velocidade. Por mais espessas que as rodas possam ser, seu material é liso e giram 
com facilidade, além disso, para maior estabilidade, foram colocados pedaços de 
borracha nas rodas traseiras. 
 
 
 
15 
3. PROJETO DO CPE 
 
Para que a construção do carrinho possa, de fato acontecer, o grupo projetou 
através do software de modelagem 3D Blender, a estrutura do protótipo em formato 
tridimensional. Dessa forma, os desenhos permitirão uma melhor compreensão do 
projeto, bem como facilitarão na hora da montagem do carrinho. 
As figuras 9 e 10 representam o modelo de CPE criado pelo grupo. 
 
Figura 9: Projeto CPE vista 1 
 
Fonte: Própria, 2022 
 
Figura 10: Projeto CPE vista 2 
 
 Fonte: Própria, 2022 
 
 
 
 
 
 
16 
4. MATERIAIS PARA CONSTRUÇÃO 
Os materiais que serão utilizados para a montagem e construção do carrinho de 
propulsão elástica, bem como seus respectivos valores e quantidades, estão 
apresentados na tabela 1. 
Tabela 1: Materiais para construção 
Material Quantidade Valor unitário Valor total 
Ratoeira 1 R$ 8,00 R$ 8,00 
Parafuso 2 R$ 0,30 R$ 0,60 
Gancho de metal 2 R$ 0,50 R$ 1,00 
Arruela 4 R$ 0,10 R$ 0,40 
Roda de borracha 4 R$ 7,00 R$ 28,00 
Linha 15 cm R$ 3,99 R$ 3,99 
Fonte: Própria, 2022 
 
O custo total para construção ficou de R$ 13,99, pois um dos integrantes do grupo 
possuía as rodas de borracha, com isso diminuiu R$ 28 do valor total, que seria R$ 
41,99. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
17 
5. FLUXOGRAMA 
 
 
 
 
 
 
18 
Melhorias do CPE 
 
 
Figura 17: Elástico para a sustentação/ Fonte: Própria 
(2022) 
 
 Figura 18: Roda e Borracha separadas/ Fonte: 
Própria (2022) 
 
 Figura 19: CPE sem as borrachas nas rodas: / Fonte: 
Própria (2022) 
 
 
 
 
Elástico para a 
sustentação, de maneira 
que passasse ao redor 
das peças plástica. 
 
Elástico para a 
sustentação.V 
Para resolver o problema 
do atrito, a primeira 
solução encontrada pelo 
grupo foi retirar todas as 
borrachas das rodas. 
 
CPE após a retirada das 
borrachas das quatro 
rodas. 
 
O carrinho foi mais 
longe? 
Partir para a 
fase de testes 
SIM
MIM 
NÃO 
Encontrar uma 
solução. 
19 
 
 Figura 20: Rodas traseiras encapadas com balão. Fonte: 
Própria (2022) 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura 21: Reposição das borrachas nas rodas traseiras/ Fonte: 
Própria (2022) 
 
 
 
 
 Figura 22: Versão aperfeiçoada do CPE/ Fonte: Própria (2022) 
 
 
 
 
 
Como solução, realizamos 
o escapamento das rodas 
traseiras com balão. 
O carrinho 
andou? 
SIM 
Partir para a 
fase de testes 
NÃO 
Encontrar uma 
solução. 
O atrito presente nas 
rodas não foi suficiente 
para fazer o carrinho 
entrar em movimento. 
Visto isso, a solução foi 
recolocar as borrachas 
nas rodas traseiras. 
A última melhoria 
que o grupo fez no 
CPE foi na hora do 
lançamento. O fio de 
nylon passou a ser 
amarrado com um 
único nó. 
 
Carrinho 
finalizado com 
sucesso 
 
20 
6. METODOLOGIA 
 
Para a montagem do carrinho de propulsão elástica, o primeiro passo foi 
comprar e separar todos os materiais necessários que seriam utilizados no processo. 
Esses materiais podem ser observados na figura 23, e dentre eles estão: 4 rodas de 
borracha e suas respectivas hastes de plástico, 1 papel lixa, 1 tábua de madeira, de 
tamanho 15x8 cm, parafusos, peças de plástico (Lego), 1 ratoeira de metal, arruelas, 1 
pistola de cola quente juntamente com o refil, ferramentas (alicates, chave de fenda e 
chave Philips), fitas métricas, 3 opções de linha e parafusos olhal. 
 
Figura 23: Materiais utilizados. 
 
 Fonte: Própria, 2022 
 
Com os materiais separados e organizados, a equipe iniciou o processo de 
produção, prendendo dois parafusos olhal (parafusos que possuem um anel circular 
como cabeça) em uma das faces menores da tábua, deixando 2 centímetros de distância 
de cada extremidade. Em seguida, inseriu-se a haste de plástico no centro de cada anel, 
e com o auxílio de 4 arruelas, o grupo fixou a haste, de maneira que ela pudesse girar 
facilmente, porém sem sofrer o risco de desencaixar. É possível observar o resultado 
desse processo na figura 24. 
 
Figura 24: Estrutura para as rodas traseiras. 
 
 Fonte: Própria, 2022 
21 
Para a terceira etapa, a equipe encaixou as duas rodas traseiras na haste já 
fixada. Com o intuito de melhor estabilidade e segurança, fez-se um suporte com as 
peças de plástico, e o prendeu na lateral por meio de uma linha, como pode-se observar 
na figura 25. 
Figura 25: Encaixe das rodas traseiras. 
 
Fonte: Própria, 2022 
 
Dando continuidade, o passo seguinte foi prender as rodas dianteiras ao resto da 
estrutura. Para isso, utilizou-se das peças de Lego, muito semelhantes às usadas na 
etapa anterior, e as fixou por meio de parafusos do tipo comum, como é possível 
observar na figura 26. 
Figura 26: Encaixe das rodas dianteiras. 
 
Fonte: Própria, 2022 
 
O quinto passo foi unir a ratoeira de metal à tábua. Inicialmente o grupo havia 
pensado em lixar a madeira e colar a ratoeira com cola quente, porém, se tratava de um 
22 
processo bem mais trabalhoso e que não garantiria total estabilidade, podendo 
desprender a qualquer momento. Por isso, a solução encontrada foi prender a base da 
ratoeira, por meio de um parafuso e uma arruela, como mostra a figura 27. 
 
 
 Fonte: Própria, 2022 
 
 Por fim, na última etapa, a equipe prendeu uma das extremidades de uma linha 
de pesca (nylon) no martelo da ratoeira e a outra, enrolou na haste das rodas traseiras. 
Esse processo permite que, ao desarmar a ratoeira, o carrinho consiga se mover. 
Finalizou-se então o processo de montagem, iniciando assim, a fase de testes. A figura 
28 retrata o carrinho montado e finalizado. 
 
Figura 28: Carrinho finalizado. 
 
 Fonte: Própria, 2022 
 
Figura 27 : União da ratoeira com a estrutura. 
 
23 
7. DADOS EXPERMENTAIS 
 
Após a finalizaçãoda montagem do dispositivo, demarcamos o chão com uma 
fita métrica e realizamos os primeiros testes para serem inseridos na continuação do 
relatório. Anotamos as distâncias e os tempos, calculamos a velocidade e a média de 
acordo com a tabela abaixo: 
 
Tabela 2: Resultado dos testes realizados no Bloco V 
Testes Distância (m) Tempo (s) Velocidade (m/s) 
1 2 1,52 1,31 
2 2,2 1,79 1,22 
3 2,2 1,93 1,13 
4 2,3 2,56 0,89 
5 2,5 3,65 0,68 
Média 2,24 2,29 1,04 
 Fonte: Própria, 2022 
 
Com os dados obtidos acima, utilizando uma planilha eletrônica do Excel, 
realizamos a construção de 4 gráficos, os dois primeiros, estão relacionados ao gráfico 
da distância em função do tempo. Para o primeiro gráfico, consideramos o teste de 
menor distância, já para o segundo, foi selecionado a maior distância, como pode-se 
observar nas figuras 29 e 30. 
 
Figura 29: Gráfico 1 da distância em função do tempo 
 
 Fonte: Própria, 2022 
0
0,5
1
1,5
2
2,5
0 0,2 0,4 0,6 0,8 1 1,2 1,4 1,6
D
is
tâ
n
c
ia
 (
m
)
Tempo (s)
Gráfico distância em função do tempo
24 
Figura 30: Gráfico 2 da distância em função do tempo 
 
 Fonte: Própria, 2022 
 
 
 E para finalizar, realizamos a construção dos dois últimos gráficos, o primeiro 
utilizamos o teste com a menor distância, já para o último, foi selecionado a maior 
velocidade, como pode-se observar nas figuras 31 e 32. 
 
Figura 31: Gráfico 3 da velocidade em função do tempo 
 
 Fonte: Própria, 2022 
 
 
 
 
 
 
 
 
0
0,5
1
1,5
2
2,5
3
0 0,5 1 1,5 2 2,5 3 3,5 4
D
is
tâ
n
c
ia
 (
m
)
Tempo (s)
Gráfico distância em função do tempo
25 
Figura 32: Gráfico 4 da velocidade em função do tempo 
 
 Fonte: Própria, 2022 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
26 
8. NOVO DADOS EXPERIMENTAIS 
 
Após a finalização todos os reajustes do dispositivo, demarcamos o chão com 
uma fita métrica e realizamos novamente os testes para serem inseridos na continuação 
do relatório. Anotamos as distâncias e os tempos, calculamos a velocidade e a média 
de acordo com a tabela abaixo: 
 
Tabela 3: Resultado dos testes realizados no Bloco V 
Testes Distância (m) Tempo (s) Velocidade (m/s) 
1 4,5 4,15 1,08 
2 4,5 4,2 1,07 
3 5,4 5,1 1,05 
4 4,5 3,6 1,25 
5 4,2 4,1 1,02 
Média 4,62 4,23 1,09 
 Fonte: Própria, 2022 
 
Com os dados obtidos acima, utilizando uma planilha eletrônica do Excel, 
realizamos a construção de 4 gráficos, os dois primeiros, estão relacionados ao gráfico 
da distância em função do tempo. Para o primeiro gráfico, consideramos o teste de 
menor distância, já para o segundo, foi selecionado a maior distância, como pode-se 
observar nas figuras 33 e 34. 
 
Figura 33 :Gráfico 5 da distância em função do tempo 
 
 Fonte: Própria, 2022 
0
1
2
3
4
5
0 0,5 1 1,5 2 2,5 3 3,5 4 4,5
D
is
tâ
n
c
ia
 (
m
)
Tempo (s)
Gráfico distância em função do tempo
27 
Figura 34: Gráfico 6 da distância em função do tempo 
 
Fonte: Própria, 2022 
 
E para finalizar, realizamos a construção dos dois últimos gráficos, o primeiro 
utilizamos o teste com a menor distância, já para o último, foi selecionado a maior 
velocidade, como pode-se observar nas figuras 35 e 36. 
 
 
Figura 35: Gráfico 7 da velocidade em função do tempo 
 
 Fonte: Própria, 2022 
 
 
 
 
 
 
 
0
1
2
3
4
5
6
0 1 2 3 4 5 6
D
is
tâ
n
c
ia
 (
m
)
Tempo (s)
Gráfico distância em função do tempo
28 
Figura 36: Gráfico 8 da velocidade em função do tempo 
 
 Fonte: Própria, 2022 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
29 
9. APLICANDO A TEORIA NA PRÁTICA 
 
Com base no experimento realizado, é possível concluir que houve um 
acúmulo de energia potencial elástica no momento antes do lançamento, e no 
instante que o CPE inicia o movimento, essa energia é convertida em energia 
cinética. 
 
Conservação de energia: 
A energia cinética da velocidade máxima equivale a energia armazenada na mola, 
como no cálculo a seguir: 
Média das velocidades dos 5 testes = 1,094 
K=m∗v²/2 
K=0,3∗1,094²/2 
K=0,1795 Joules 
 
Média das distâncias dos 5 testes = 4,62m 
 
Aceleração: 
x = x0 + v0𝑡 + at²/2 
4,62 = a.(4,23)² /2 
9,24=17,89a 
a= 0,51 m/s² 
 
Trabalho: 
W = F ∗ D 
W = (m∗a) ∗ d 
W = (0,3∗0,51) ∗ 4,62 
W= 0,7 Joules 
 
 O trabalho realizado é resistente, visto que ao final do movimento, o CPE volta a 
estar em repouso. 
 
 
30 
Rotação das Rodas: 
Roda maior raio: 3 cm 
Roda menor: 1,75 cm 
Circunferência roda maior: 2𝜋𝑟 = 2𝜋3 = 19 centímetros 
Circunferência roda menor: 2𝜋𝑟 = 2𝜋1,75 = 11 centímetros 
Distância média percorrida: 4,62m 
Rotações da roda maior: 4,62/0,19= 24,32 rotações em 4,23 segundos 
24,32/4,23=x/60 
x=344,91 rotações por minuto 
Rotações da roda maior: 4,62/0,11= 42 rotações em 4,23 segundos 
42/4,23=x/60 
x=595,74 rotações por minuto 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
31 
10. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS 
 
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FÍSICA NA PRÁTICA. Conversão de energia. 30 de abril de 2019. Disponível em: 
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OLIVEIRA, Davi. Energia Potencial Elástica- Aula 12. 28 de janeiro de 2019. 
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SANTOS, Vinicius. Os tipos de energia mecânica. Rio de Janeiro: 19 de maio de 2020. 
Disponível em: https://blog.enem.com.br/os-tipos-de-energia-mêcania/. Acesso em 
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WALKER, Jearl. Fundamentos de Física- Vol. 1- Mecânica, 10º edição. Rio de 
Janeiro: LTC, 2016. p. 148-176. 
 
WILLIAN DA SILVA, Adriano; MARIA DOS SANTOS, Angela; BURKARTER, 
Ezequiel. Física I. Curitiba-PR: Instituto Federal do Paraná, 2011. Disponivel em: 
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AUTODESK. Vamos fazer carrinho. 2022. Disponível em: 
https://www.instructables.com/projects/. Acesso em 4/09/2022 
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