APS CARRO DE PROPULSÃO A JATO DE AR UNIP

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ICET- Instituto de Ciências Exatas Tecnológicas 
Carro de propulsão a jato de ar
20
Novembro de 2017, Campus JK.
São José do Rio Preto
Sumário
Sumário.....................................................................................................Pág.02.
Objetivo.....................................................................................................Pág.03.
Resumo.....................................................................................................Pág.04.
Introdução teórica......................................................................................Pág.05.
Etapas de Construção...............................................................................Pág.08.
Planilha de custos do projeto....................................................................Pág.10.
Discussão..................................................................................................Pág.11.
Conclusão..................................................................................................Pág.12.
Objetivo
O objetivo deste trabalho consiste em projetar e construir carro cuja propulsão seja feita por jato de ar.
Resumo
Construção de um carro cuja propulsão seja feita por jato de ar, que possibilite o transporte de massa padrão de 2 kg em linha reta, através de uma pista com dimensões estabelecidas no regulamento.
Além disso, o projeto visa induzir os alunos a pesquisar, projetar e desenvolver a construção do protótipo, a partir da aquisição e ampliação dos conhecimentos e habilidades referentes às disciplinas estudadas até o momento. 
Realizar pesquisa dentro e fora do campus dos materiais, métodos e ferramentas necessárias para o gerenciamento e produção, considerando também a importância devida aos aspectos estéticos do projeto e com isso conciliar a melhor combinação entre desempenho e estética.
Introdução Teórica
O carrinho confeccionado pelo grupo é movido à propulsão a ar, um tipo de motor a jato. Ele é um sistema que utiliza os princípios e aplicações da Terceira lei de Newton, em que um determinado corpo quando aplica uma força sobre outro, recebe do mesmo uma força de mesma intensidade, mas em sentido contrário.
As garrafas do carrinho são submetidas a uma pressão interna maior que a pressão atmosférica, através do uso de um compressor de ar, depois, fecha-se o sistema com o uso de uma válvula que quando aberta, todo o ar comprimido é liberado, e o jato de ar, expelido com a ajuda de mangueiras, faz com que o carrinho se movimente. 
A quantidade de garrafas utilizadas no carrinho influencia no volume de ar do sistema, ou seja, quanto mais garrafas possuir, maior será a distancia que o carrinho percorrerá. O que define a velocidade com que o carrinho se movimentará é a quantidade pressão a qual as garrafas foram submetidas.
Outro exemplo bem simples de propulsão a ar ocorre quando uma bexiga é preenchida com ar e é mantida cheia apenas fechando sua ‘’boca’’ com os dedos. Ao abrir, a bexiga é rapidamente movida para uma direção, devido ao fluxo de ar gerado pela liberação do mesmo.
Propulsão é um movimento criado através de uma força, que quando liberada, impulsiona determinado corpo. No carrinho foi utilizado o sistema de propulsão a ar, entretanto esse sistema pode funcionar através do uso de outras formas de energia, como a energia de ligações químicas, energia elétrica armazenada em baterias ou painéis solares ou energia nuclear.
Newton foi o principal físico a esclarecer indiretamente o funcionamento do sistema de propulsão com a formulação de sua Terceira Lei (princípio da ação e reação). O uso do sistema de propulsão é bem amplo e é utilizado atualmente para diversos fins, como, por exemplo, na aviação. 
As turbinas dos aviões funcionam com um mesmo princípio. O motor aspira o ar na parte da frente com uma hélice, um compressor eleva a pressão do ar, que por sua vez, é composto por hélices com muitas lâminas e presos a um eixo. As lâminas comprimem o ar, o ar comprimido é então pulverizado com combustível e uma faísca elétrica acende a mistura. Os gases de queima se expandem e explodem para fora através do bocal na parte de traseira da turbina do avião. À medida que os jatos de gás são liberados para trás, o motor e o avião são empurrados para frente.
No caso dos foguetes, eles consistem, basicamente, em um projétil que leva combustível sólido ou líquido no seu interior. Esse combustível é queimado progressivamente na câmara de combustão, gerando gases quentes que se expandem. Os gases, então, são expelidos para trás por um bocal e, ao mesmo tempo, ocorre uma reação na parede interna da câmara oposta ao bocal. Essa reação, chamada de empuxo, e a expulsão dos gases fazem com que o foguete se movimente.
O jet-ski se move na água da mesma forma que um foguete se move pela atmosfera, porém ao invés de usar gás de alta pressão para gerar impulso, o jet-ski usa o mecanismo propulsão a jato, que cria uma poderosa corrente de água. Nesse sistema, um impulsor empurra uma grande quantidade de água debaixo da moto aquática por meio de um bocal de direção localizado na parte traseira da embarcação.
O impulsor é um dispositivo rotor que fica dentro de uma passagem cilíndrica no corpo do jet-ski. O motor gira o impulsor por meio do eixo de transmissão. As lâminas curvas do impulsor giram rapidamente, forçando a água pela passagem e através do bocal.
Algumas grandezas são muito importantes para entender o funcionamento do carrinho de propulsão a ar e, consequentemente, do motor a jato. São elas: Vazão, Pressão e Volume.
Vazão é o volume de determinado fluido, no caso do carrinho o ar, que passa por uma determinada seção por uma unidade de tempo. 
Pressão é a grandeza física determinada pelo resultado da divisão entre uma força aplicada e a área de ação dessa força.
A unidade de medida da pressão é o pascal (pa), mas também usa-se muito a atmosfera (atm) e o milímetro de mercúrio (mmHg).
O volume é a quantidade de espaço ocupada por um corpo. Expressa a extensão de um corpo em três dimensões, por esse motivo, usam-se unidades de medida de tamanhos cúbicos. 
Como dito acima, vazão e pressão são as principais grandezas que determinam a velocidade com a qual o carrinho se deslocará. O volume é responsável por determinar a distancia que o carrinho se deslocará, visto que quanto maior for a capacidade de armazenamento de ar, maior será o tempo do movimento.
Etapas de Construção
Primeiramente antes da construção do carro precisamos montar um projeto. Para desenvolver o projeto pesquisamos em diversas fontes e no próprio laboratório da instituição ao fazer isso nos deparamos com uma coisa muito curiosa, o posicionamento das garrafas em todos os projetos pesquisados era basicamente o mesmo, todos com as garrafas na horizontal, isto nos instigou a buscar outra maneira no posicionamento e nos levou a um formato “V” como será demonstrado abaixo.
Após pesquisaas chegamos a conclusão do material a ser comprado para construir um carro de propulsão a jato de ar, que foram os seguintes materiais:
· Barra de alumínio 3m;
· 8 conectores “T” de 10mm;
· 1m de mangueira para ar comprimido 10mm;
· 1 válvula de engate rápido com saída de 6mm;
· 1 Eletrocuto Anti-chama 1”;
· 10 conectores 10mm;
· 9 garrafas pet;
· Veda rosca;
· Silicone;
· Braçadeiras de 2”;
· 4 rolamentos;
· 4 rodas de tecnil;
A barra de alumínio foi moldada em um torno para tomar forma como eixo do carrinho, foi escolhido o alumínio por ser um material leve. As rodas de tecnil também passaram por este processo.
Seguem abaixo as medidas do carrinho:
· Distância entre rodas frontal:
· Distância entre rodas traseira:
· Comprimento:
· Altura:
A primeira reunião do grupo foi com o intuito de preparar as garrafas:
Para colocar os conectores nas garrafas foi medido o seu centro e furado com o auxílio de uma furadeira, foi também passado veda rosca na rosca do conector e na rosca da garrafa acompanhado de silicone para evitar vazamentos.
A segunda reunião do grupo foi realizadacom o intuito de preparar o cano para receber os conectores:
Para colocar os conectores dentro do tudo utilizamos uma lixadeira para abrir o tubo e uma furadeira para fazer os furos necessários onde seriam acopladas as garrafas PET. O tubo rígido garantiu estabilidade para as garrafas.
A terceira e última reunião do grupo foi para finalizar o carrinho, acoplando as garrafas, rodas e um toque final.
Planilha de custos do projeto
	PLANILHA DE CUSTOS DO PROJETO - CARRO COM PROPULSÃO A JATO DE AR
	MATERIAIS
	Quantidade
	Valor
	Barra de Alumínio
	1
	R$ 108,00
	Conectores "T"
	8
	R$ 60,00
	Mangueira para ar comprimido
	1
	R$ 5,00
	Válvula de engate rápido
	1
	R$ 25,00
	Electroduto
	1
	R$ 14,50
	Conectores para garrafas PET
	9
	R$ 50,00
	Veda rosca
	1
	R$ 15,00
	Cilicone
	1
	R$ 15,50
	Braçadeiras
	4
	R$ 20,00
	Rolamentos
	4
	R$ 48,00
	Rodas de Tecnil
	4
	R$ 40,00
	Serviço de Torno
	1
	R$ 80,00
	TOTAL DOS CUSTOS DO PROJETO
	R$ 481,00
Discussão
A partir das orientações e especificações técnicas para elaborar um carrinho de propulsão ar, utilizando garrafas pet com um sistema de saída e circulação de ar, controlados por uma válvula, sendo os mesmos acoplados à um chassi com rolamentos. Tornando-se possível movimentar o carrinho através da propulsão a jato de ar e transportar uma massa de dois quilos, por uma pista de dimensões pré-estabelecidas e em linha reta.
No início dos testes nos deparamos com fatores que podem ter influenciado nos resultados da performance do carrinho, como por exemplo: as percas de ar que surgiam eventualmente, ocasionando uma necessidade de modificar o sistema de fluxo de ar, visando diminuir o máximo possível as percas do sistema e ao mesmo tempo tomando as devidas precauções para que a estrutura do sistema não atingisse um peso elevado que poderia influenciar diretamente no desempenho do carrinho.
Conclusão
Podemos concluir deste projeto que quanto menor a massa do carrinho melhor seria seu desempenho uma vez que a pressão é igual para todos, a quantidade de garrafas apenas influenciaria na distancia percorrida, pois armazenaria mais ar. Por fim percorremos quase 10m com um modelo diferente, superando muitos que seguiram o padrão de carrinho dos últimos anos.