APS - Trabuco - segundo

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UNIVERSIDADE PAULISTA - UNIP 
 
 
 
 
 
ATIVIDADE PRÁTICA SUPERVISIONADA 
 TRABUCO – “DISPOSITIVO DE LANÇAMENTO OBLÍQUO” 
 
 
 
 
 Turma: 10/EC0933 Campus: Tatuapé 
SÃO PAULO 
2020 
LUIZ FERNANDO RIBEIRO DA SILVA T6456B5 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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UNIVERSIDADE PAULISTA - UNIP 
 
 
 
 
 
ATIVIDADE PRÁTICA SUPERVISIONADA 
 TRABUCO – “DISPOSITIVO DE LANÇAMENTO OBLÍQUO” 
 
 
 
 
 Turma: 10/EC0933 Campus: Tatuapé 
 
 
 
 
Trabalho apresentado para cumprir as 
exigências da disciplina de Atividades 
Práticas Supervisionadas, do curso de 
Engenharia Civil – DP do 2º Semestre. 
 
 
 
 
 
SÃO PAULO 
2020 
LUIZ FERNANDO RIBEIRO DA SILVA T6456B5 
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RESUMO 
 
 Esse documento traz consigo informações sobre o desenvolvimento 
da Atividade Pratica Supervisionada executada pelo aluno Luiz Fernando Ribeiro 
da Silva do curso de Engenharia Civil. Aqui estão descritos os processos de 
elaboração e construção de um mecanismo de trabuco (catapulta), catapulta 
gravitacional do tipo Trabuco, bem como projeto e construção, resultando na 
ampliação dos conhecimentos do aluno, que lhe será útil no decorrer da vida 
acadêmica e no mercado de trabalho. O trabalho escrito aqui presente traz a você 
a possibilidade de ter conhecimento acerca dos passo-a-passos de construção, os 
materiais utilizados, custos financeiros, primeiros esboços e tudo aquilo que se diz 
respeito à parte prática do trabalho, bem como toda a base de teoria que me 
permitiu chegar aos objetivos esperados e desenvolver este projeto que vos 
apresento. 
 
Palavras chave: engenharia; construção; materiais; lançamento de carga; 
trabuco; catapulta. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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ABSTRACT 
 
 This document brings information about the development of the Supervised 
Practical Activity carried out by the student Luiz Fernando Ribeiro da Silva from the 
Civil Engineering course. Here are described the processes of elaboration and 
construction of a trabuco mechanism (catapult), gravitational catapult of the Trabuco 
type, as well as design and construction, resulting in the expansion of the student's 
knowledge, which will be useful throughout academic life and in the market of work. 
The written work presented here gives you the possibility to have knowledge about 
the construction steps, the materials used, financial costs, first sketches and 
everything that concerns the practical part of the work, as well as the entire basis of 
theory that allowed me to reach the expected goals and develop this project that I 
present to you. 
 
Keywords: engineering; construction; materials; cargo launch; trebuchet; 
catapult. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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LISTA DE FIGURAS E TABELAS 
 
1. FIGURA 01 – MATERIAIS..................................................................................10 
2. FIGURA 02 – INÍCIO DA MONTAGEM DA ESTRUTURA..................................10 
3. FIGURA 03 – INSTAL. DO BRAÇO DE LANÇAMENTO E MÃO FRANCESA...10 
4. FIGURA 04 – PROTÓTIPO FINALIZADO..........................................................11 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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SUMÁRIO 
 
1. INTRODUÇÃO ................................................................................................. 7 
3. METODOLOGIA .............................................................................................. 7 
4. REVISÃO BIBLIOGRÁFICA ........................................................................... 8 
4.1. CONCEITOS FÍSICOS E MATEMÁTICOS ..................................................... 8 
5. DESENVOLVIMENTO DO PROJETO............................................................. 9 
5.1. MATERIAIS UTILIZADOS PARA A CONSTRUÇÃO DO SISTEMA ........ 9 
5.2. FERRAMENTAS UTILIZADAS ................................................................. 9 
5.3. PROCEDIMENTOS ................................................................................. 10 
6. FORMULÁRIO ............................................................................................... 11 
7. CONCLUSÃO ................................................................................................ 12 
8. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS.............................................................. 13 
i. CRONOGRAMA ............................................................................................ 14 
ii. PLANILHA DE MATERIAIS E CUSTO DO PROJETO ................................. 15 
iii. CROQUI ......................................................................................................... 16 
iv. TERMO DE COMPROMISSO CONTRA PLÁGIO..........................................18 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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1. INTRODUÇÃO 
 
 
A atividade prática supervisionada proposta aos alunos de dependência do 
segundo semestre do curso de Engenharia Civil da Universidade Paulista tem como 
finalidade projetar e construir um mecanismo de trabuco/catapulta ou conceber a 
construção de um lançador oblíquo, catapulta gravitacional do tipo trabuco. 
A realização do projeto possibilita uma aprendizagem significativa de acordo 
com aquilo que foi ministrado em sala, notando-se a possibilidade da pesquisa 
bibliográfica para a fundamentação do trabalho. 
É de suma importância a realização deste projeto para a formação do 
engenheiro, visto que é realizado na prática aquilo que aprendemos no decorrer do 
curso, cujos saberes serão indispensáveis no âmbito profissional e acadêmico, 
além do gerenciamento de projetos. 
Portanto, este relatório irá apresentar as bases do projeto através de 
relatórios e planilhas de acordo com minhas concepções, onde serão tecidas as 
considerações finais, acerca da aprendizagem por meio da participação ativa no 
projeto. 
2. OBJETIVO 
 
 
O presente trabalho tem como finalidade projetar, produzir e apresentar um 
mecanismo de lançamento oblíquo, trabuco/catapulta, com o propósito de estudar 
e verificar distância de lançamentos, tempo, aceleração, velocidade, força obtidos 
através de testes com o protótipo, entre outros. 
Desenvolver os cálculos descrevendo os ângulos de disparos do lançador oblíquo, 
determinar a velocidade inicial de lançamento de um corpo realizando movimento 
oblíquo, utilizando uma bola de ping-pong 
3. METODOLOGIA 
 
 
O projeto de pesquisa consiste em criar um sistema de lançamento de forma 
que seja possível lançar uma bola de ping-pong à uma distância mínima de 5m e 
no máximo 15 m. Para o desenvolvimento do projeto foram realizadas pesquisas, 
estudos de artigos e livros referentes ao funcionamento e catapultas e trabucos. 
8 
 
4. REVISÃO BIBLIOGRÁFICA 
4.1. CONCEITOS FÍSICOS E MATEMÁTICOS 
 
Trabuco é uma arma de cerco inventada na Idade Média, que tinha como 
objetivo esmagar os muros de alvenaria de inimigos ou lançar projéteis direcionado 
à eles, possui mecânica similar à catapulta. O trabuco de contrapeso utiliza 
basicamente energia armazenada para atirar um projétil, sem a utilização de um 
explosivo. 
 
Os conceitos físicos relacionados a confecção e funcionamento desse 
mecanismo, são listados abaixo: 
 Energia Potencial: É a forma de energia quando que pode ser 
“armazenada”, ou seja, que a qualquer momento pode manifestar-se, 
neste caso, energia potencial Gravitacional. 
 Energia Potencial Gravitacional: Está associada ao estado de separação 
entre dois corpos que se interagem por meio de um campo gravitacional, 
onde ocorre a atração mútua gerada pela força gravitacional. Então, 
quando elevamos um corpo de massa “m” a uma altura “h”, estamos 
transferindo energia para o corpo na forma de trabalho. 
 Energia Cinética: Está diretamente relacionada com o estado de 
movimento de um corpo. Isto é definido pelo trabalho necessário para 
acelerarum corpo de massa “m” em repouso, para que este adquira 
velocidade. Após adquirida essa energia durante a aceleração, o corpo 
mantém a energia cinética, a não ser que a sua velocidade mude. A 
mesma quantidade de trabalho é produzida por um corpo desacelerando 
da sua velocidade atual para um estado de repouso. 
 Segunda Lei de Newton: Consiste na afirmação de que “A força 
resultante que atua sobre um corpo é proporcional ao produto da massa 
pela aceleração por ele adquirida.” Um corpo adquire velocidade e 
sentido de acordo com a intensidade que a força é aplicada. Ou seja, 
quanto maior a força, maior será a aceleração adquirida pelo corpo. 
 
 
 
9 
 
 
Seu mecanismo deriva da funda. Nem toda a energia potencial irá se transformar 
em energia cinética: uma parte se dissipa em forma de atrito. A massa do 
contrapeso é diretamente proporcional à velocidade do projétil, pois quão mais 
massivo o contrapeso, com mais força o projétil será lançado. 
5. DESENVOLVIMENTO DO PROJETO 
 
5.1. MATERIAIS UTILIZADOS PARA A CONSTRUÇÃO DO SISTEMA 
1. Ripa eucalipto aplainada 
2. Quadrado eucalipto aplainado 
3. Barra roscada 5/32” 
4. Porcas 5/32” 
5. Parafusos 
6. Adesivo de contato cascola 
7. Cola instantânea 
 
 
5.2. FERRAMENTAS UTILIZADAS 
1. Parafusadeira 
2. Chave Philips 
3. Alicate 
4. Serra 
5. Esquadro 
6. Prancha para corte meia esquadria 
7. Fita métrica / trena 
 
 
 
 
 
 
 
10 
 
5.3. PROCEDIMENTOS 
Organização dos materiais e ferramentas necessárias para o início dos 
procedimentos. 
 
Figura 1 – Materiais 
 
 
Início da montagem da estrutura da qual servirá como base para o braço de 
lançamento. 
 
 
Figura 2 – Início da montagem da estrutura 
 
Instalação de braço, e mão francesa de apoio. 
 
Figura 3 – Instalação do braço de lançamento e mão francesa 
 
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Protótipo finalizado, com contrapeso e cesto para projétil. 
 
Figura 4 – Protótipo finalizado 
 
6. FORMULÁRIO 
 
6.1. LANÇAMENTO OBLÍQUO 
 
O corpo se desloca para a frente seguindo uma trajetória que vai até uma altura 
máxima e depois começará a descer, formando uma trajetória parabólica. 
 
6.2. MOVIMENTO HORIZONTAL – ALCANCE MÁXIMO 
 
Do mesmo modo que o Lançamento Horizontal, o movimento na direção do 
eixo x, no lançamento oblíquo é uniforme, pois a velocidade é constante. 
Logo, a função horária do movimento será: 
 
A distância horizontal percorrida pelo corpo desde o seu lançamento, é 
chamada alcance máximo. Com isso, podemos determinar o alcance máximo 
pela equação: 
 
Para determinar a posição do corpo em relação à horizontal temos que 
determinar a componente da velocidade inicial V0 na direção do eixo x. O 
módulo da velocidade na direção do eixo x é: 
Vx = V0.cosꝋ 
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6.3. MOVIMENTO VERTICAL 
O movimento vertical está sob a ação da gravidade, logo o movimento será 
uniformemente variado e a velocidade Vy diminuirá à medida que a altura em 
relação ao solo aumentar. 
 
O componente da velocidade inicial na direção do eixo y é: 
 
V0y = V0.senꝋ 
 
As funções horárias do movimento vertical são: 
 Função horária do espaço: 
Y = V0yt + gt² 
 2 
Função horária da velocidade: 
Vy = V0y + gt 
 
Equação de Torricelli: 
Vy² = V0y² + 2gy 
 
A altura máxima pode ser calculada usando a equação: 
 
 
Após atingir a máxima altura, o corpo estará em queda livre sob ação da gravidade, 
e sua velocidade aumentará com o tempo. 
 
7. CONCLUSÃO 
 
O trabuco foi um objeto comumente usado no passado, com o intuito de lançar 
projéteis, com o mínimo de esforço humano. 
 Com este projeto, podemos perceber quanto podemos otimizar de sistemas, 
usando dos conhecimentos básicos da física e mecânica. 
 
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8. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS 
 
HELERBROCK, Rafael. "Leis de Newton"; Brasil Escola. Disponível em: 
https://brasilescola.uol.com.br/fisica/leis-newton.htm. Acesso em 13 de maio de 
2020. 
FERRARO, NICOLAR & TOLEDO SOARES, PAULO. "Física: básica: Volume 
único - 2ª edição", Editora Saraiva, São Paulo, 2004. 
HALLIDAY; RESNICK. “Fundamentos de Física. Volume 1, Mecânica 8ª edição”, 
Editora LTC, Rio de Janeiro, 2009. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
14 
 
i. CRONOGRAMA 
 
O cronograma deste projeto tem duração de nove meses, como está mostrando na 
Tabela 1. Com os resultados obtidos, pretende-se: 
 
Tabela 1 – Cronograma do projeto 
 
Cronograma semanal 
Item 
1 2 3 4 
Compilação das 
informações 
   
Compras dos 
materiais 
   
Montagem do 
protótipo 
     
Realização dos testes    
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
15 
 
ii. PLANILHA DE MATERIAIS E CUSTO DO PROJETO 
 
 
Materiais Quantidades Preço Unit. Preço Total 
Ripa de Eucalipto 
Aplainada 
1 R$ 5,49 R$ 5,49 
Quadrado de 
Eucalipto Aplainado 
7 R$ 8,90 R$ 62,30 
Barra roscada 5/32” 1 R$ 16,49 R$ 16,49 
Pacote de Porcas 
5/32” 
1 R$ 6,16 R$ 6,16 
Adesivo de contato 1 R$ 13,90 R$ 13,90 
Cola Instantânea 1 R$ 18,90 R$ 18,90 
 Total R$ 123,24 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
16 
 
iii. CROQUIS 
a. 
 
b. 
17 
 
c. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
18 
 
iv. TERMO DE COMPROMISSO CONTRA PLÁGIO 
Nós, acadêmicos do curso de Engenharia Básica, declaramos para os fins que a 
Atividade Pratica Supervisionada (APS) atendem as normas técnicas e cientificam 
exigidas na elaboração de textos, p revistas no Manual de Orientação APS. 
 
As citações e paráfrases d os autores estão indicadas e apresentam a origem da 
ideia do autor com as respectivas obras e anos de publicação. Caso não 
apresente estas indicações, ou seja, caracterize crime de plagio, estou ciente das 
implicações legais decorrentes deste procedimento. 
 
O Código Penal em vigor, no título que trata dos Crimes Contra a Propriedade 
Intelectual, dispõe sobre o crime de violação de direito autoral – artigo 184 – que 
traz o seguinte teor: Violar direito autoral: Pena – detenção, de 3 (três) meses a 1 
(um) ano, ou multa. E os seus parágrafos 1° 2°, consignam, respectivamente: 
 
§ 1° Se a violação consistir em reprodução total ou parcial, por qualquer meio, 
com intuito de lucro direto, de obra intelectual, no todo ou em parte, sem 
autorização expressa do autor o u de quem os represente, (...)Pena – reclusão, 
de1 (um) a 4 (quatro) anos, e multa, (...) 
 
§ 2° Na mesma pena do parágrafo anterior incorre quem vende, expõe à venda, 
aluga, introduz no País, adquire, oculta, empresta, troca ou tem em depósito, com 
intuito de lucro, original ou cópia de obra intelectual, (...) produzidos ou 
reproduzido com violação do direito autoral. (Lei n ° 9.610, de 1 9.02.1998, que 
altera e consolida a legislação sobre direitos autorais, publicada no D.O.U. de 
20.02.1998, Seção I, pág. 3). 
 
Declaro, ainda, nossa inteira responsabilidade sobre o texto apresentado no 
trabalho acadêmico desenvolvido.