APS (2º PERIODO) - PONTE DE MACARRAO

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Caroline Lopes	B39541-9
Eduardo Goibi Diniz		B5176g-0
Fernando Henrique de Paulo Souza		B44018-6
Giana Santos Carneiro	B39458-7
Heliton Oliveira Ribeiro	B448b0-0
Larissa Freitas Faria		B187EG-9
Ponte de Macarrão
Goiânia 
2012
Sumário
· Introdução ........................................................ 04
· Objetivos .......................................................... 08
· Cálculos do momento das forças ..................... 09
· Passos para a construção do trabalho ............... 10
· Fotos da construção da ponte ........................... 12
· Desenho da ponte .............................................. 15
· Conclusão .......................................................... 16
Introdução
Na realização do trabalho da ponte de macarrão, podemos observar o modo como os materiais sofrem as ações das forças, ou melhor, dos pesos a que eles foram submetidos, representativamente falando, estamos testando as suas relativas resistências e capacidade de absorção de impacto ou observando como eles sofrem variação quando comprimidos com relativas forças ampliadas gravitacionalmente.
A resistência dos materiais significa a capacidade de o material resistir a uma força a ele aplicada. A resistência de um material é dada em função de seu processo de fabricação e empregam uma variedade de processos para alterar essa resistência posteriormente. Estes processos incluem encruamento (deformação a frio), adição de elementos químicos, tratamento térmico e alteração do tamanho dos grãos, (não é o caso do macarrão utilizado na fabricação da ponte, mas este fato de resistência deve ser apresentado por nos para melhor entendimento dos fatos). Estes métodos podem ser perfeitamente quantificados e qualificados. Entretanto, tornar materiais mais fortes pode estar associado a uma de teorização de outras propriedades mecânicas ou químicas. Por exemplo, na alteração do tamanho dos grãos, embora o limite de escoamento seja maximizado com a diminuição do tamanho dos grãos, grãos muito pequenos tornam o material quebradiço. Em geral, o limite de escoamento de um material é um indicador adequado de sua resistência mecânica.
O dimensionamento de peças, que é o maior objetivo de resistência dos materiais, se resume em analisar as forças atuantes na peça, para que a inércia da mesma continue existindo e para que ela suporte os esforços empregados. Para isso é preciso conhecer o limite do material. Isso pode ser obtido através de ensaios que, basicamente, submetem a peça ao esforço que ela deverá sofrer onde será empregada, a condições padrão, para que se possa analisar o seu comportamento. Esses dados são demonstrados em gráficos de tensão x deformação. A tensão em que nos baseamos é o limite entre o regime elástico e o plástico. Mas para fins de segurança é utilizado um c.s. (coeficiente de segurança) que faz com que dimensionemos a peça para suportar uma tensão maior que a tensão limite mencionada acima. Tudo isso é necessário para que se obtenha total certeza nos resultados, já que pequenos erros podem acarretar grandes problemas mais adiante, isso se agrava mais ainda se estivermos falando de pessoas que podem ter suas vidas colocadas em perigo por um cálculo mal feito. A ciência de resistência dos materiais é também muito importante para que não se tenha prejuízos gastando mais material do que o necessário, acarretando também em outro problema que é o excesso de peso. Pois a forma da peça também influencia na sua resistência, assim pode-se diminuir a quantidade de material sem interferir na mesma. Assim vemos que a estabilidade da ponte está relacionada à formação ou estabilização do macarrão na ponte, ou colocação como junção. 
 Esforços mecânicos é o principal foco da resistência dos materiais, pois todo o estudo gira em torno de como dimensionar uma peça ou elemento de máquina para que suporte os efeitos que os esforços mecânicos gerados por uma estrutura geral ou específica estarão atuando sobre a mesma. Cada tipo de esforço possui uma forma específica de ser analisado, estudado e calculado. Para isso, é necessário utilizar-se dos conhecimentos de um dos ramos da Física: a estática, para que o equilíbrio de forças demonstre o que acontecerá com dada peça de determinado material quando submetida a certo tipo de esforço. Os cálculos de esforço mecânico estão profundamente conectados com cálculos geométricos, envolvendo estudos de secções transversais de materiais, trazendo conceitos como: momento de inércia, módulo de resistência, raio de giração. Estes conceitos estão interligados com os cálculos de análise de tensões, sendo a junção de conceitos geométricos, estática e dados referentes ao material que surge o cálculo de dimensionamento, onde se procura desenvolver um elemento capaz de resistir a todos os esforços que estarão sendo aplicados nele durante o funcionamento da máquina, estrutura ou em qualquer lugar onde ele seja submetido a esforços.
São os esforços mecânicos:
· Tração;
· Compressão;
· Cisalhamento;
· Flexão;
· Torção;
· Flexo-Torção;
· Flambagem.
A lei de Hooke é a lei da física relacionada à elasticidade de corpos, que serve para calcular a deformação causada pela força exercida sobre um corpo, tal que a força é igual ao deslocamento da massa a partir do seu ponto de equilíbrio vezes a característica constante da mola ou do corpo que sofrerá deformação:
No SI, força em newtons, k em Newton/metro e Δl em metros.
Nota-se que a força produzida pela mola é diretamente proporcional ao seu deslocamento do estado inicial (equilíbrio). O equilíbrio na mola ocorre quando ela está em seu estado natural, ou seja, sem estar comprimida ou esticada. Após comprimi-la ou estica-la, a mola sempre faz uma força contrária ao movimento, calculada pela expressão acima.
Existe uma grande variedade de forças de interação, e que a caracterização de tais forças é, via de regra, um trabalho de caráter puramente experimental. Entre as forças de interação que figuram mais frequentemente nos processos que se desenvolvem ao nosso redor figuram as chamadas forças elásticas, isto é, forças que são exercidas por sistemas elásticos quando sofrem deformações. Por este motivo é interessante que se tenha uma idéia do comportamento mecânico dos sistemas elásticos. Não conhecemos corpos perfeitamente rígidos, uma vez que todos os experimentados até hoje sofrem deformações mais ou menos apreciáveis quando submetidos à ação de forças, entendendo-se por deformação de um corpo uma alteração na forma, ou nas dimensões, ou na forma e, dimensões, do corpo considerado. Essas deformações, que podem ser de vários tipos - compressões, distensões, flexões, torções, etc. podem ser elásticas ou plásticas.
· Deformação plástica: persiste mesmo após a retirada das forças que a originaram.
· Deformação elástica: quando desaparece com a retirada das forças que a originaram.
 As deformações elásticas obedecem a uma lei muito simples. O físico inglês Hooke descobriu que quanto maior fosse o peso de um corpo suspenso a uma das extremidades de uma mola (cuja outra extremidade era presa a um suporte fixo) maior era a deformação (no caso: aumento de comprimento) sofrida pela mola. Analisando outros sistemas elásticos, Hooke verificou que existia sempre proporcionalidade entre força deformastes e deformação elástica produzida. Pôde então enunciar o resultado das suas observações sobre forma de uma lei geral.
Objetivos
Com a criação da ponte de macarrão, observamos de perto como um material deforma quando submetido a qualquer variação de peso. Criada a ponte está ciente de que ela deveria suportar uma carga dinâmica, carga esta que deveria ser equivalentemente distribuída sobre cada partícula do macarrão, material este supostamente capaz de resistir a grande quantidade de peso. 
O objetivo principal deste trabalho era criar uma ponte que conseguisse suportar a maior carga disposta ao longo de seu comprimento sem quebrar.
Outras disposições do trabalhoera a união ao grupo, conseguir trabalhar ouvindo opiniões dos outros nove integrantes ao qual era formada a equipe. Trabalhar em conjunto com os colegas é muito importante para ter noção de como funciona uma empresa ou um trabalho a ser realizado no mercado de trabalho.
Com tal trabalho, testamos nossos cálculos elementares na pratica como, por exemplo: 
Os cálculos de Hooke sobre variações elásticas:
· W = - Fel
· Fel = - k.Δl
 
Cálculos do momento das forças
 
O torque é definido pela relação:
Pela segunda lei de Newton, 
Como , e a velocidade tem a mesma direção do momento, tem-se. 
Que , logo.
Na qual  é o produto vetorial ou externo. Em módulo,
Sendo θ o ângulo entre o braço do momento e a força aplicada.
Numa linguagem mais informal, poderá dizer-se que o torque é a medida de quanto uma força que age em um objeto faz com que o mesmo gire.
Passos para a construção do trabalho
Material utilizado:
· Macarrão barila número sete;
· Cola Araldite;
· Cola quente;
· Liga.
Cálculos utilizados e Ângulos:
 
Fotos da construção da ponte
Desenho da ponte
Conclusão
Utilizando as leis da física para criar uma ponte feita com macarrão que se suporta a maior carga de peso possível, fazendo experimentos e cálculos ate conseguir chegar ao objetivo final, por em prática a construção. 
Os experimentos com pontes testes para avaliar o quanto de peso ela suportaria, utilizando sacos de alimentos para a noção de quilograma, tem-se um peso “x” que a de teste se quebra. Assim, tem uma noção da sua resistência e a quantidade de tempo.
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