Trabalho - Carrinho de Ratoeira APS finalizado

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 UNIVERSIDADE PAULISTA – UNIP 
 
 
 
 ENGENHARIA BASICA 
 
 
 APS 3º SEMESTRE 2016 
 PROJETO CARRINHO RATOEIRA 
 
 
 
 
TURMA : EB3P17 – A29 
NOMES: 
GUILHERME AUGUSTO DOS S. V. MENDES RA: C654GC1 
LUANA DA SILVA BUENO RA: C612FG2 
NIDIA DA SILVA OLIVEIRA RA: 613720 
THAIS CAROLINE FERREIRA AIMONE RA: C686012 
MATHEUS MARMORE TOLEDO RA: C42EJCI 
NATANAEL SEVERINO LUCAS RA: C580732 
EDGAR SOARES DOS SANTOS RA: C643A6 
CRISTIANE DA SILVA DIAS RA: C7090A7 
Coordenador da APS: Professor Irival 
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Índice 
 
 
 
1. Introdução......................................................................................................3 
2. Objetivos do Trabalho..................................................................................4 
3. Desenvolvimento..........................................................................................5 
4. Cálculos.........................................................................................................8 
5. Conclusão.....................................................................................................10 
6. Considerações finais...................................................................................11 
7. Referências bibliográficas..........................................................................11 
 
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 1. Introdução 
 
 
 
 Neste trabalho são apresentados os procedimentos do projeto “Carrinho de 
Ratoeira”, utilizando princípios de física para a construção e teste de um 
veículo propulsionado por uma ratoeira convencional de mola de torção. O 
projeto foi adotado na disciplina “Atividades Práticas Supervisionadas”, 
ministrada no 3º semestre de Engenharia Básica em 2016. O processo de 
construção visa o conhecimento mais dinâmico e interessante para os 
estudantes, evidenciando por meio de situações a importância das habilidades, 
valores e atitudes relacionadas às atividades de planejamento, criatividade, 
modelagem, simulação e trabalho em equipe. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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2. Objetivos do trabalho 
 
 
 Utilizar de forma eficaz o conhecimento adquirido em sala de aula para 
projetar um carrinho cuja tração motora é somente com a força da mola de uma 
ratoeira. O carrinho deve percorrer no mínimo 3 metros dentro de uma pista de 
80 cm de largura. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
onde: 
• θ - ângulo de deflexão da mola da ratoeira 
• L - comprimento da haste 
• B - distância entre o eixo das rodas traseiras e a mola da ratoeira 
• D - diâmetro da roda traseira 
 
 
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3. Desenvolvimento 
 
 
Características do carrinho e materiais utilizados 
 
 Comprimento máximo do carrinho: 24,50 cm; 
 Largura máxima do protótipo: 19,50 cm; 
 Ratoeira 16x 09 cm; 
 Eixo traseiro de 16cm e 01 cm de diâmetro; 
 Eixo de dianteiro: 14 cm e 01 cm de diâmetro; 
 Base de madeira de 16x09cm; 
 02 rodas traseiras com raio de 03,5cm e 04 cm de largura 
envelopada; com borracha; 
 02 rodas dianteiras com raio de 03cm e 03 cm de largura; 
 04 parafusos ganchos; 
 01 elástico de 10 cm; 
 04 parafusos; 
 Durex ; 
 Cola quente. 
 
 
 
Resumo do processo de fabricação 
 
1. O protótipo foi iniciado com a fixação da ratoeira na base de 
madeira presos com 04 parafusos; 
2. Em seguida a fixação de 02 parafusos ganchos na frente e 02 
parafusos ganchos na traseira para sustentar os eixos; 
3. Os eixos são feitos de 02 canudos retirados de cabides; 
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4. As rodas são retiradas de carrinhos de brinquedos e fixadas nos 
eixos com cola quente; 
5. Os eixos são sustentados nos parafusos ganchos de forma que 
ficam livres para girar; 
6. O elástico fica preso na ferragem da mola da ratoeira, e ganha 
pressão quando enrolado no eixo traseiro do carrinho. 
 
 
 
VISTA FRONTAL
 
 
 
 
 
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VISTA SUPERIOR
 
 
 
 
 
 
VISTA LATERAL 
 
 
 
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4.Cálculos 
 
 
Massa Peso Comprimento Largura 
0,30 kg 3,0 N 0,24 m (24,50 cm) 0,19 m (19,50 cm ) 
 
 
 
Grandezas 1° Teste 2° Teste 3° Teste 4° Teste 5° Teste 
Δs 
2 m 3 m 3 m 3 m 3 m 
Δt 
4,10 s 7,50 s 2,18 s 2,03 s 2,46 s 
Vm 0,48 m/s 0,40 m/s 1,37 m/s 1,47 m/s 1,21 m/s 
Ec(m) 0,0346 J 0,0240 J 0,2815 J 0,3241 J 0,2196 J 
Pot(m) 0,0084 W 0,0032 W 0,1291 W 0,1597 W 0,0893 W 
Conversão de 
potência 
watt para HP 
0,0000112 HP 
 
0,0000043 HP 
 
0,000173 HP 
 
0,000214 HP 
 
0,00012 HP 
 
 
 
 
 
1º teste 
Vm = ∆s/∆t = 2/4,1 => Vm= 0,48m/s 
Ec(m) = m.V²/2 = 0,30.0,48²/2 => Ec(m)= 0,0346 J 
Pot(m) = Ec/∆t = 0,0346/4,1 => Pot(m)=0,0084W --> 0,0000112 HP 
 
2º teste 
https://pt.wikipedia.org/wiki/?
https://pt.wikipedia.org/wiki/?
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Vm = ∆s/∆t = 3/7,5 => Vm= 0,40m/s 
Ec(m) = m.V²/2 = 0,30.0,40²/2 => Ec(m)= 0,0240 J 
Pot(m) = Ec/∆t = 0,0240 /7,5 => Pot(m)= 0,0032W --> 0,0000043 HP 
 
3º teste 
Vm = ∆s/∆t = 3/2,18 => Vm= 1,37m/s 
Ec(m) = m.V²/2 = 0,30.1,37²/2 => Ec(m)= 0,2815 J 
Pot(m) = Ec/∆t = 0,2815/2,18=> Pot(m)= 0,1291 W --> 0,000173 HP 
 
4º teste 
Vm = ∆s/∆t = 3/2,03 => Vm= 1,47m/s 
Ec(m) = m.V²/2 = 0,30.1,47²/2 => Ec(m)= 0,3241 J 
Pot(m) = Ec/∆t = 0,3241 /2,03 => Pot(m)= 0,1597 W --> 0,000214 HP 
 
5º teste 
Vm = ∆s/∆t = 3/2,46 => Vm= 1,21m/s 
Ec(m) = m.V²/2 = 0,30.1,21²/2 => Ec(m)= 0,2196 J 
Pot(m) = Ec/∆t = 0,2196 /2,46 => Pot(m)=0,0893 W --> 0,00012 HP 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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5. Conclusão 
 
 Após o desenvolvimento do projeto carrinho ratoeira apresentado na figura 1, 
ficou constado múltiplos fundamentos mecânicos tais como alavanca, a 
aplicação da segunda lei de Newton em um sistema de rotação, transmissão 
de energia potencial elástica em energia cinética e atuação de forças 
dissipativas como o atrito. 
 É impulsionado por uma mola de torção pertencente a uma ratoeira, a energia 
potencial elástica é armazenada com a deformidade da mola, após o disparo a 
Ep.elástica é convertida em E.cinética através de um elástico enrolado no eixo 
de rotação, e a mola retorna a sua posição inicial de equilíbrio. Para a definição 
do potencial de energia armazenada pela mola é adotada a lei de Hooke, onde: 
F= -K.X, o sistema é demonstrado pela figura abaixo. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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6. Considerações finais 
 
 A atividade do Projeto Carrinho de Ratoeira aplicou a metodologia de ensino 
de sala de aula e a busca por matérias que se adequassem a construção, junto 
com a simulação do teste pratico, o que aumentou a amplitude de 
conhecimento dos integrantes do grupo, contribuindo fundamentalmente para o 
maior desenvolvimento acadêmico. 
 
 
 7. Referências bibliográficas 
 
 
 
- Orientações – “Atividades práticas supervisionadas 3º Semestre 
2016”. 
 
 
- http://www.infoescola.com/fisica/lei-de-hooke/ 
 
 
- http://hajanewton.blogspot.com.br/2011/10/relatório-do-carrinho-
de-ratoeira.html?m 
 
http:/www.abenge.org.br/CobengeAnteriores/2012/artigos/103753
.pdf 
http://www.infoescola.com/fisica/lei-de-hooke/