Trampolim (APS)

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UNIP – Universidade Paulista 
Engenharia Civil 
 
 
 
“Aps” 
 
 
 
Araçatuba 
UNIP – Universidade Paulista 
 Engenharia
1 - Introdução
Um trampolim é uma tabua flexível presa ao lado ou a cima de uma piscina.
O Trampolim surgiu há centenas de anos. Embora não seja possível precisar exatamente a sua origem, sabe-se que durante a Idade Média houve alguns precursores: os acrobatas de circo, que utilizavam tábuas de molas nas suas apresentações, e os trapezistas, que realizavam novos saltos a partir do impulso da rede de segurança.
Os trampolins modernos são feitos de uma única peça de alumínio estudado da classe aeronáutico. O Maxiflex Modelo B, o modelo utilizado em todos os grandes eventos competitivos de mergulho, é feito de alumínio, e é tratado termicamente para suportar pressões de 50.000 psi. A superfície antiderrapante da prancha é feita usando uma resina epóxi, com um laminado de sílica e alumina de pedra entre as camadas de topo de resina. Esta resina termocurada é de cor azul água para combinar com a água de uma piscina limpa.
2 - Altura dos Trampolins
Trampolins são geralmente localizados 1,0 metro ou 3,0 metros acima da superfície da água. É muito raro que um seja montado a uma altura que não sejam essas duas alturas padrão em um ambiente que não seja de competição oficial.
3 - O surgimento dos Trampolins caseiros
Após um incidente no estado de Washington em 1993, a maioria dos construtores dos EUA e outro grupo estão relutantes em equipar uma piscina residencial com um trampolim de mergulho, assim piscinas de mergulho em casas dos Estados Unidos são muito menos comuns nos dias de hoje. No incidente, Shawn Meneely, de 14 anos, fez um "mergulho suicida" (sua cabeça bateu o fundo) em uma piscina privada e ficou gravemente ferida (tetraplégica). O advogado da família, Fred Zeder, processou o fabricante da placa de mergulho, o construtor da piscina, e o National Spa and Pool Instituto sobre a profundidade inadequada da piscina. O NSPI tinha especificado uma profundidade mínima de 7 pés 6 (2,55 m), que mostrou ser insuficiente no caso acima. A piscina em que mergulhou Meneelly não foi construída com as normas publicadas. Os padrões mudaram depois que o conselho de mergulho da piscina foi instalado conforme o proprietário. Mas o tribunal considerou que a piscina "estava perto o suficiente" para os padrões do NSPI. A ação milionária foi finalmente estabelecida em 2001 para US $ 6,6 milhões dólares (US $ 8.000.000, depois de 2.000.000 de juros foi adicionado), em favor do requerente. 
4 - Ensaio de deflexão
O ensaio de flexão é realizado em materiais frágeis e em materiais resistentes, como o ferro fundido, alguns aços, estruturas de concreto e outros materiais que em seu uso são submetidos a situações onde o principal esforço é o de flexão. Nos materiais frágeis, as flexas medidas são muito pequenas. Consequentemente, para determinar a tensão de flexão, utilizamos a carga que provoca a fratura do corpo de prova.
Imagine-se sentado à beira de uma piscina, numa bela tarde ensolarado, completamente relaxado, apenas observando o movimento. De repente, você vê alguém dando um salto do trampolim.
Se prestar-mos atenção, vamos observar que a prancha se deforma sob o peso do atleta e depois volta à sua forma original. Sem dúvida, um dos fatores que contribuem para a beleza do salto é a capacidade da prancha do trampolim de suportar o esforço aplicado. Agora, pensamos no que aconteceria se a prancha do trampolim se dobrasse em vez de voltar à sua forma original. Seria catastrófico!
Neste caso e em muitos outros, é importante conhecer o comportamento dos materiais frente a esse tipo de esforço.
O ensaio de flexão foi adotado com o objetivo de ser utilizado em materiais frágeis para determinar a tensão e flecha de ruptura, para além de permitir avaliar outras propriedades mecânicas, nomeadamente o módulo de elasticidade à flexão. A sua grande vantagem é a de permitir utilizar provestes mais fáceis de maquinar que o provete de tração e, tem tanto mais aplicação quanto mais dura for o material. No entanto, para materiais muito frágeis, os resultados obtidos apresentam grande dispersão, de modo que nestes casos devem realizar-se sempre vários ensaios para estabelecer um valor médio.
4.1 - Objetivo
Conhecer a técnica de realização de ensaios de flexão em 3 pesos diferentes, segundo procedimentos padronizados, em diversos materiais.
5 - Fundamentação teórica
5.1 - Significado de flexão
Flexão é a solicitação que tende a modificar a direção do eixo geométrico de uma peça. A flexão de uma barra pode ser obtida nas seguintes condições:
A barra pode ter suas duas extremidades engastadas;
as duas apoiadas;
uma engastada e outra apoiada;
em balanço;
Por outro lado, a carga defletora pode ser:
concentrada ou distribuída;
estar aplicada numa das extremidades;
no meio ou em um ponto qualquer.
Além disso, a barra pode ser vertical ou horizontal. Os casos mais simples são:
flexão plana circular;
flexão plana normal.
Quando se tem uma barra de secção retangular de comprimento “L”, altura “a”, e largura “b” da secção normal, e no centro está aplicada uma força cortante “F”, conforme indica a figura 1 abaixo. Os elementos internos da barra estarão sujeitos a um sistema de tensões de compressão e tração, mas há um plano em que não há tensão, ou seja, tensão resultante é zero. Este plano geralmente é denominado de linha neutra.
Figura 1 Figura 2: Flexão em uma barra de secção retangular.
Figura 3: Elemento da barra submetido à flexão.
A tensão fletora é dada pela expressão matemáticaMfc/I, onde: é a tensão fletora (tensão normal de compressão ou de tração); Mf é o momento flerto; I é o momento de inércia da secção transversal; c é a distância da linha neutra a fibra mais afastada. O sinal positivo e negativo corresponde às tensões de tração e de compressão respectivamente. Na “linha neutra”, vista sob um plano, a tensão resultante é zero.
6 - Material, equipamento e método
6.1 - Material
Para a execução do Trampolim foi utilizado o seguinte material: 
Madeira de 2,50m, 0,05m e 0,50m.
7 - Cálculos para Deflexão 
Para uma pessoa de 200 Kg
MFx = 0 
(Ray.0)+(Rby.1)-(2 = 0
Rby.1 = 5
Rby = Kn
Ray + Rby – 
Ray = 
Ray = -Kn
= 
h = 
h = 0,05
I = 
I = 
I = 
I = 
Para uma pessoa de 150 Kg
(Ray.0) + (Rby.1) -1500. 2,50 = 0
Rby = 3750 Kn
Ray + Rby – 1500 = 0
Ray + 3750 – 1500 = 0
Ray = -2250 N
Para uma pessoa de 100 Kg
(Ray.0) + (Rby.1)-(1000.2,5) = 0
Rby = 2500 Kn
-Ray + Rby – 1000 = 0
Ray = 1000 – 2500
Ray = -1500 Kn
Deflexões
2000 N
1500 N
1000 N
8 - . Referências Bibliográficas
ASTM Standard D 790 - Standard Test Methods for Flexural Properties of Unreinforced and Reinforced Plastics and Electrical Insulating Materials.
R.C.RIBBELER. Resistencia dos Materiais. 7ªedição. São Paulo,2010. 628 páginas.
Wikipédia, a enciclopédia livre. Disponível em: https://pt.wikipedia.org/wiki/Trampolim [consultado 15/10/2016] 
Planeta Esporte. (1941). Planejamento de Instalações Esportivas. [Em linha]. Disponível em: http://www.planesporte.com.br/inst_aquaticas.php [consultado 20/10/2016] 
ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS – ABNT. NB 1300: Projeto e execução de piscina (equipamentos para a borda do tanque). Rio de Janeiro, 1990.