AV1 - CONSTRUÇÃO DE MÁQUINA

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RELATÓRIO DE PRÁTICA 
 
Nome: Alzamir Fonseca de Oliveira matrícula: 01531643 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
RELATÓRIO DE AULAS PRÁTICAS 
ENSINO DIGITAL 
 
RELATÓRIO 
DATA: 
 04 11 2025 
______/______/______ 
 
 
 
RELATÓRIO DE AULAS PRÁTICAS: CONSTRUÇÃO DE MÁQUINAS – Aula prática 1 
 
DADOS DO(A) ALUNO(A): 
 
NOME: Alzamir Fonseca de Oliveira MATRÍCULA: 01531643 
CURSO: Eng. Mec POLO: Uninassau 
PROFESSOR(A) ORIENTADOR(A): Rafael Pacheco 
 
ORIENTAÇÕES GERAIS: 
 
• 
 
 
 
 
RELATÓRIO: 
 
 
ATIVIDADE PRÁTICA 1 – SISTEMA DO ELEVADOR DE PASCAL 
 
Responda as seguintes perguntas: 
 
1. Descreva como foi montado o sistema do Elevador de Pascal. Apresente fotos das 
etapas de montagem. 
 
experimento Elevador pascal 
 
Matérias: Duas seringas de tamanhos diferentes de 5ml e 20ml, uma mangueira de 
silicone, água e um suporte de palito de picolé. 
Preparação: O circuito é preenchido com água. É crucial garantir que não haja bolhas 
de ar no sistema, pois elas podem comprometer a transmissão de pressão. A seringa 
menor é preenchida com água, que então e empurrada para a mangueira, e depois para 
a seringa maior, o sistema de seringas com a mangueira e a água é anexado a estrutura 
do elevador. A seringa maior será a plataforma de elevação. 
 
 
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2. Explique o princípio da Lei de Pascal e como ele foi demonstrado no experimento. 
 
Pressão constante: No elevador de pascal, a pressão exercida no êmbolo da seringa 
menor (P1) é igual á pressão transmitida para o êmbolo da seringa maior (P2). 
Formula da pressão: A pressão (P) é calculada como a força (F) dividida pela área (A). 
Portanto, a relação no sistema é expressa como: 
 
𝑃1 = 𝑃2 ⇒
𝑓1
𝑎1
=
𝑓2
𝑎2
 
- F1 e A1 são a força e a área da seringa menor. 
- F2 e A2 são a força e a área da seringa maior. 
Demonstração: Ao empurrar o êmbolo da seringa menor, fazendo-a subir (F1), a pressão 
exercida (P1) é transmitida pela água para a seringa maior, fazendo-a subir (F2). A 
demonstração visível é que, mesmo aplicando uma força relativamente pequena na 
seringa menor, e possível levantar um peso consideravelmente maior na plataforma da 
seringa maior. 
 
 
3. Relate as observações feitas ao comparar a força aplicada nas seringas menores e 
maiores. 
Multiplicação da força: Para levantar um mesmo objeto, a força (F1) necessária para 
empurrar o êmbolo da seringa menor é significamente menor do que a força (F2) exercida 
pelo êmbolo da seringa maior para levantar o peso. 
 
Relação com a área: A diferença de força é explicada pela diferença de área. Como a 
pressão é a mesma (P1=P2) e a seringa maior possui uma área (A2). Consideravelmente 
maior que a seringa menor (A1), a força exercida pelo êmbolo maior (F2) também será 
proporcionalmente maior. 
 
4. Conclua explicando a importância da relação força × área para o funcionamento do 
sistema. 
 
A relação de compensação entre força e deslocamento garante a conservação de 
energia. A energia mecânica de entrada (Trabalho= força X deslocamento) é igual a 
energia mecânica de saída, ignorando as perdas por atrito. Ou seja, a vantagem de ter 
uma força amplificada é compensada pela necessidade de um maior deslocamento, 
conforme observado no experimento. 
 
 
 
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Fonte: Web 
 
ATIVIDADE PRÁTICA 2 – MONTAGEM DE SISTEMAS DE REDUÇÃO 
 
Responda as seguintes perguntas: 
 
1. Descreva as etapas de montagem do sistema de redução, destacando o papel das 
engrenagens e eixos. 
 
 Experimento sistema redução 
 
Preparação dos componentes, fixação do motor e eixo, acoplamento das engrenagens, 
ajuste, teste. 
Engrenagens: São rodas dentadas que, ao se encaixarem, transmitem movimento e 
força de um eixo para outro sem escorregamento. Eles permitem alterar a velocidade e o 
torque (Força de rotação) do sistema. Em um sistema de redução, uma Engrenagem 
motora menor aciona uma engrenagem movida maior, resultando em menor velocidade 
e maior torque no eixo movido. 
Eixos: São componentes rotativos que suportam as engrenagens e transmitem a 
potência e o movimento angular. O eixo motor transfere a rotação inicial do motor, e os 
eixos movidos transferem as rotações resultantes do sistema de engrenagens para a 
carga o parte final do projeto. 
 
 
 
 
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2. Apresente fotos das etapas do experimento e descreva o funcionamento do sistema 
final. 
 
O sistema final funciona como uma Caixa de redução. Quando o motor é acionado, a 
engrenagem motora 12 dentes gira em alta velocidade. Esta engrenagem engrena com 
a engranagem movida uma das maiores. Devido a diferença no numero de dentes, a 
engrenagem maior gira em uma velocidade angular menor, mas com um torque força 
maior do que o eixo do motor original. 
 
 
3. Explique o que foi observado ao variar a relação entre as engrenagens (redução ou 
multiplicação da velocidade). 
 
Redução de velocidade (engrenagem movida maior que a motora): Quando a 
engrenagem motora menor aciona uma engrenagem movida maior, a velocidade de 
rotação do eixo movido diminui em comparação com a velocidade do eixo motor. 
 Multiplicação de velocidade (engrenagem movida menor que a motora): Se a 
engrenagem motora maior acionasse uma engrenagem movida menor a velocidade de 
rotação do eixo movido aumentaria, mas o torque diminui. 
Observação prática: No experimento de redução, a Observação principal é que, quanto 
maior for a diferença no tamanho numeros de dentes, mais lenta será a rotação final do 
eixo movido, e visivilmente mais forte. 
 
4. Qual a relação de redução que você obteve e qual o rpm resultante 
 
Engrenagem movida 48 dentes 
Engrenagem movida 43 dentes 
Engrenagem movida 32 dentes 
Engrenagem motora 12 dentes RPM 3.600 
 
A relação de redução (i) é calculada dividindo o número de dentes da engrenagem movida 
(Z2) pelo número de dentes da engrenagem motora (Z1): 
 
i = Zmovida/Zmotora 
 
RPMmotora/RPMmovida = Zmovida/Zmotora 
 
RPMmovida = RPMmotora 𝐗( Zmotora/Zmovida ) 
Movida 48 dentes 
Relação redução 𝑖 =
48
12
= 4: 1(𝑜𝑢 4 𝑝𝑎𝑟𝑎 1) 
RPM resultante = 3600𝑥(
12
48
= 3600𝑥0.25) = 900 𝑟𝑝𝑚 
 
Movida 43 dentes 
Relação de redução: 𝑖 =
43
12
~ 3.58: 1 
RPM resultante:= 3600𝑥 (
12
43
) ~1004.65 𝑅𝑝𝑚 
 
 
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Movida 32 dentes 
Relação de redução: 𝑖 =
32
12
~2.67: 1 
RPM resultante: = 3600𝑥0.375 = 1350 𝑟𝑝𝑚 
 
Resultados: A maior relação (4:1) proporcionou a menor rpm resultante (900), 
enquanto a menor relação de redução (2.67:1) resultou no maior rpm (1350), 
confirmando que uma maior redução diminui a velocidade final. 
 
 
 
ATIVIDADE PRÁTICA 3 – PORTÃO ELÉTRICO AUTOMATIZADO 
 
Responda as seguintes perguntas: 
 
 
1. Explique o princípio de funcionamento do portão elétrico automatizado desenvolvido em 
aula. 
 
O Sistema funciona através da conversão do movimento de rotação do motor em 
movimento de translação (Linear) do portão. Um motor elétrico, controlado pelo Arduino, 
gira um pinhão (Engrenagem). Este pinhão se encaixa em uma cremalheira (Barra 
dentada) fixada ao portão. Á medida que o pinhão gira, ele empurra ou puxa a cremalheira 
fazendo o portão desligar lateralmente sobre trilhos. O microcontrolador gerencia a lógica 
de operação, determinando quando o motor deve ligar, para inverter o sentido de rotação 
com base em entrada de sensores ou commandos do usuário. 
 
2. Apresente o circuito utilizado (protoboard, motor, Arduíno, potenciômetro etc.)e 
descreva sua função. 
 
 
 Experimento circuito 
 
 
 
 
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Arduino uno: Atua como cérebro do Sistema, processando a lógica de controle (Leitura 
de entradas e controle das saídas do motor). 
Protoboard: Placa de montagem temporária para conectar os componentes eletrônicos 
sem a necessidade de solda. 
Motor CC: Responsável por fornece a força motriz para mover o portão. 
Potenciômetro: Usado como sensor de posição (Para simular um ´´fim de curso`` ou 
controle de velocidade manual). 
Fios jumper: Usados para fazer as conexões elétricas na protoboard e com o arduino. 
 
3. Relate as observações sobre o movimento da cremalheira e o controle do motor. 
 
Conversão de movimento: O movimento rotativo do eixo do motor foi convertido 
eficientemente em movimento linear da cremalheira, demonstrando um princípio 
fundamental de engenharia mecânica. 
Controle de velocidade: Usando o potenciômetro e modulação por largura de pulso 
(PWM) do arduino, foi possível observar a variação de velocidade do motor e, 
consequentemente do movimento da cremalheira. 
Precisão do fim de curso: A importância dos sensores de fim de curso (Ou 
potenciômetro) ficou evidente para evitar que o motor continuasse a tentar mover o portão 
além dos limites fisicos, o que poderia causar danos mecânicos. 
 
4. Discuta a importância da automação e de sistemas similares em aplicações reais de 
engenharia mecânica. 
 
A automação e sistemas similares são cruciais na engenharia mecânica, pois aumentam 
significativamente a Eficiência, qualidade, segurança, custos, controle etc. 
Eficiência e produtividade: trazem rapidez na execução de tarefas repetitivas, 
permitindo que processos que levariam horas manualmente sejam feitos em minutos ou 
segundos por maquinas. 
Precisão e qualidade: Sistemas automatizados realizam tarefas com alta precisão e 
repetibilidade eliminando erros humanos e garantindo a uniformidade e qualidade do 
produto ou processo. 
Segurança: Permitem a execução de tarefas em ambientes perigosos ou que exigem 
grande esforço físico, reduzindo os riscos e acidentes de trabalho. 
Otimização de custos: A longo prazo a automação reduz custos operacionais, como 
mão de obra e desperdício de materiais. 
Flexibilidade e controle: Sistemas baseados em microcontrolador (como arduino) e 
sensores permitem um controle mais refinado e flexível sobre máquinas e processos 
possibilitando ajuste rápido e integração com outras tecnologias. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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ATIVIDADE PRÁTICA 4 – CONSTRUÇÃO DE ELETROÍMÃ 
 
Responda as seguintes perguntas: 
 
1.Descreva as etapas de construção do eletroímã e os materiais utilizados. 
 
Experimento do eletroímã 
 
 
 
Materiais: Prego, Fio de cobre, Pilhas 9V, objeto metálico 
Construção: Enrole o fio de cobre esmaltado ao redor do prego, formando uma 
bobina (Solenoide). Com cuidado, use uma lixa ou o estilete para raspar o 
verniz isolante das extremidades. Isso é crucial para permitir a passagem da 
corrente elétrica. Conecte cada extremidade desencapada do fio a um terminal 
da pilha oi bateria (Positivo e negativo). Aproxime a ponta do prego dos 
pequenos objetos metálicos. Quando o circuito tiver fechado (Ligado), o prego 
deve atrair o objeto, Funcionando como o imã temporário. Quando o circuito for 
aberto (Desligado), a atração cessa. 
 
1. Explique o princípio do eletromagnetismo observado durante a experiência. 
 
-Quando a corrente elétrica da pilha flui através do fio enrolado (Bobina), um 
campo magnético e produzido. O enrolamento do fio concentra as linhas desse 
campo magnético no interior da bobina, fazendo com que o prego se magnetize 
temporariamente. O ferro e um material ferromagnético e, ao ser exposto a 
esse campo, alinha seus domínios magnéticos e passa a se comportar como 
imã, atraindo outros objetos metálicos. A natureza temporária do magnetismo 
do prego demostra a relação direta com a eletricidade. 
 
2. Apresente registros (fotos ou vídeos) da montagem e dos resultados obtidos. 
 
 
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 Foto 1 foto 2 
OBS: vimos na foto 1 que quanto maior o número de voltas do cobre sobre o 
prego, maior (Bobina) eletromagnetismo do imã, como vimos nas duas fotos, o 
campo magnético mais forte atrai um objeto mais pesado, a foto 2 o número de 
voltas do cobre sobre o prego e inferior ao da foto 1, nesse caso o campo 
magnético e menor atraindo um objeto mais leve. 
 
3. Comente como a intensidade do campo magnético poderia ser aumentada e 
em quais aplicações práticas esse princípio é utilizado. 
 
Aumenta o número de voltas de espiras, usa uma fonte de energia com maior 
voltagem, usar o material de núcleo com maior permeabilidade magnética. 
 
Suas aplicações são: Motores elétricos, geradores e transformadores, alto 
falantes, Relés e disjuntores, scanners, guindaste industrial. 
 
ATIVIDADE PRÁTICA 5 – CAIXA DE MARCHA 
 
Responda as seguintes perguntas: 
 
5. Explique o princípio de funcionamento da Caixa de marcha construída na 
prática. 
 
Baseia-se na relação de transmissão entre diferentes pares de engrenagens. 
O objetivo é permitir a variação da velocidade e do torque (força de rotação) 
transmitidos de um eixo motor (Entrada) para um eixo movido (Saida), sem 
alterar a rotação do motor. A relação de transmissão é calculada dividindo o 
numero de dentes de engrenagem movida pelo numero de dentes da 
engrenagem motora (R=dentes Movida/Dentes Motora). 
 
 
 
 
 
 
 
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6. Apresente fotos das etapas do experimento e descreva o funcionamento do 
sistema final. 
 
Experimento da caixa de macha 
 
Consiste em um conjunto de engrenagens que permitem ao operador 
selecionar diferentes relações de transmissão. Ao girar o eixo de entrada com 
uma velocidade constante, a seleção de uma macha especifica (Par de 
engrenagens) determina a velocidade de rotação do eixo de saida. Marchas 
´´Baixas`` (Maior relação de transmissão) proporcionam maior torque e menor 
velocidade no eixo de saida), enquanto marchas ´´altas`` (Menor relação de 
transmissão) proporcionam menor torque e maior velocidade. Em ponto morto, 
as engrenagens podem girar livremente sem transmitir potência ao eixo de 
saida. 
 
 
7. Explique o que foi observado ao variar a relação entre as engrenagens 
(redução ou multiplicação da velocidade). 
Redução da velocidade (Multiplicação do torque): Quando a engrenagem 
motora (Entrada) era menor que a engrenagem movida (Saida) (relação de 
transmissão>1), observou-se que o eixo de saída girava mais devagar do que 
o eixo de entrada. Concomitantemente, o torque no eixo de saida aumentava, 
facilitando a superação da inércia ou o movimento de cargas mais pesadas. 
Multiplicação de velocidade (Redução do torque): Quando a engrenagem 
motora era maior que a engrenagem movida (Relação de transmissão10 𝑑𝑒𝑛𝑡𝑒𝑠
30 𝑑𝑒𝑛𝑡𝑒𝑠
 
𝑁2 =
3000 
30 
 
𝑁2 = 1000 𝑟𝑝𝑚 
 
 
-Engrenagem movida 20 dentes. 
 
𝑁2 =
3000 𝑟𝑝𝑚 + 10 𝑑𝑒𝑛𝑡𝑒𝑠
20 𝑑𝑒𝑛𝑡𝑒𝑠
 
𝑁2 =
3000 
20 
 
𝑁2 = 1500 𝑟𝑝𝑚 
 
 
Engrenagem motora 10 dentes RPM 3000 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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Referências: 
 
CALDAS, Allan Giuseppe de Araújo. Módulo didático que utiliza o kit de um elevador hidráulico como 
ferramenta de ensino do princípio de Pascal. 2015. 
 
BLONKOWSKI, Bruna Milene; PRADA, Felipe Brang; BOCHECO, Otávio. ELEVADOR HIDRÁULICO EM 
SALA DE AULA: UMA APLICAÇÃO DINÂMICA. Anais da Feira do Conhecimento Tecnológico e 
Científico, n. 25, 2024. 
 
ROCHA, Lucas Vinícius da Silva. Automação residencial: microcontrolador arduino através de uma aplicação 
web. 2019. 
 
BRASHE, Diego da Silva et al. Desenvolvimento do acionamento de um motor de portão automático de 
enrolar em um sistema de automação. 2025. 
 
NASCIMENTO, Ueliton de Mattos. Projeto de protótipo de um redutor planetário para um triturador industrial. 
2022. 
 
DOS SANTOS ALMACINHA, José António. Redutor de engrenagens cilíndricas de dentado exterior. 2002. 
 
JAVED, Adeel. Criando projetos com Arduino para a Internet das Coisas. Novatec Editora, 2017. 
 
SALOMÃO, Francisco Carlos Carneiro et al. UTILIZAÇÃO DE EXPERIMENTOS ALTERNATIVOS DE 
ELETROMAGNETISMO NO ENSINO MÉDIO. Experiências em Ensino de Ciências, v. 18, n. 4, p. 584-606, 
2023. 
 
MONTEIRO, Hudson Roberto. Experimentos demonstrativos para o estudo do eletromagnetismo. 2018. 
 
CHAGAS, Caio César Moreira. A Física no ensino médio através do estudo de fenômenos físicos em um 
automóvel. 2014. 
 
NOGUEIRA, Fernando Roldo; SCHAICOSKI, Ian Schrappe. Estudo de engrenagens aplicadas à uma caixa 
de transmissão para alta performance. 2021.