APS-Carinho de Propulsao

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Instituto de Ciências Exatas e Tecnologia – ICET 
 Campus - J.K. São José do Rio Preto 
 
 
 
 
ATIVIDADES PRÁTICAS SUPERVISIONADAS - APS 
“Carrinho a propulsão” 
 
 
 
 
Discente: RA: TURMA: 
Arnold Barbosa de Abreu F111DD-5 EB3Q28 
Guilherme de Oliveira Vieira F11025-7 EB3Q28 
Josmael Rodrigues Pereira N52384-0 EB3Q28 
Rafhaella da Conceição de Lima F10ECE-3 EB3Q28 
Vandeilson Rodrigo Paixão N415EF-3 EB4R28 
Helber H. L. de Oliveira T99308-3 EB4S28 
Guilherme Canola Melão T3340I-3 EB4S28 
Mateus Andreazza de Almeida F096FE-9 EB3P28 
Ícaro Fábio Diniz Nogueira F0932C-4 EB3P28 
Jéssica Maria Santa Rita Ferreira F02EFE-1 EB4P28 
 
 
 
 
 
 
 
 
NOVEMBRO/2020 
SÃO JOSÉ DO RIO PRETO 
 
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RESUMO 
 
 
O presente trabalho refere-se a pesquisa, planejamento e desenvolvimento 
de um protótipo de um carrinho a propulsão. Neste projeto, foi desenvolvido um carrinho a 
propulsão a ar, com o intuito de analisar os diversos fatores embutidos ao processo; 
desde suas viabilidades à avaliações físicas. Este relatório tem o objetivo de apresentar 
em pauta acadêmica o passo a passo da construção do protótipo através da teoria, além 
de descrever os materiais e mecanismos utilizados para o desenvolvimento do mesmo. 
Todo o trabalho, tanto protótipo quanto parte escrita, está em conformidade com o edital 
disponibilizado pela coordenação do curso de engenharia da Universidade Paulista 
Campus de São José do Rio Preto. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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Sumário 
 
FOLHA DE ROSTO ............................................................................................................. I 
 
RESUMO ............................................................................................................................ II 
 
SUMÁRIO ........................................................................................................................... III 
 
OBJETIVO .......................................................................................................................... V 
 
METODOLOGIA................................................................................................................. VI 
 
INTRODUÇÃO. ................................................................................................................. VII 
 
 FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA 
1.0 Leis Envolvidas no prototipo........................................................8 
 1.0.1 Fórmula da terceira lei de Newton.......................................9 
 1.0.2 Movimentos resultantes de forças de reação..................10 
 1.1 Eolípila...................................................................................11 
 1.2. Propulsão a Jato..................................................................12 
 1.3 Modelos de Motores a Propulsão.......................................14 
 1.3.1 Turbo Fan...................................................................14 
 1.3.2 Motor a Pistão ...........................................................15 
 1.3.3 Turboélice...................................................................16 
 
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 1.3.4 Motor a reação – Jato Puro.......................................17 
 1.3.5 Motor Turbo-Prop......................................................18 
 1.4 Impactos do Motor Movido a ar...................................19 
 
 
 CONTRUÇÃO DO CARRINHO A PROPULSAO 
 2.1 Materiais e Ferramentas que foram utilizadas.......................................22 
 2.2 Etapas da Construção......................................................................23 
 
 PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL ............................................................................. 27 
 
 IMPACTOS PRODUZIDOS ............................................................................................ 28 
 
 CONCLUÇÃO DISSERTATIVA ..................................................................................... 30 
 
 REFERÊNCIAS ....................................................................................................... ........31 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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OBJETIVO 
Conforme edital disponibilizado pela Universidade Paulista, este trabalho 
tem como escopo o planejamento, da construção teórica de um protótipo de carro com 
propulsão a jato de ar. 
O objetivo deste trabalho é construir a amostra utilizando materiais leves, 
porém, seguindo as especificações dadas pelos docentes para a realização da confecção 
do carrinho. 
Na execução do projeto do carrinho, deve-se desenvolver a demonstração 
de alguns conceitos físicos, como: Impulso, quantidade de movimento, leis de Newton, 
aceleração dos corpos, movimento horizontal, movimento obliquo, entre outros. 
Independentemente, dentre os fatores, devem ter condições básicas de 
locomoção. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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METODOLOGIA 
 
O primeiro passo tomado para o início do processo de fabricação do 
protótipo foi a qual o modelo e design a ser empregado no protótipo que mais se 
adequaria nas necessidades. 
A partir dessa decisão iniciamos os processos teórico para a realização do 
protótipo e sua construção. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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INTRODUCÃO 
 
No mundo físico as leis que regem os movimentos são denominadas Leis de 
Newton (em homenagem ao físico britânico Isaac Newton). 
A terceira Lei de Newton, também chamada de Princípio da Ação e Reação, 
diz que: “A toda ação corresponde uma reação com a mesma intensidade, mesma 
direção e sentido contrário”. Visto que, é pressuposto, que pode-se desenvolver 
ferramentas e mecanismos, onde se aproveite os efeitos dispostos sob esta Lei. 
Assim, surge-se a ideia de desenvolver um protótipo de carro de propulsão a 
jato de ar, sendo necessário a realização de várias pesquisas teóricas como auxílio, e a 
confecção de uma amostra para ser desenvolvido também vários testes de matérias para 
o projeto final, sendo o mesmo, capaz de se locomover. 
Neste projeto, a propulsão a jato é o nome dado à força expelida por um 
motor através de um jato intenso de algum fluido, gerando impulso sob o objeto. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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1. FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA 
1.0 LEIS ENVOLVIDAS NO PROTÓTIPO 
A terceira lei de Newton, conhecida como lei da ação e reação, afirma que, 
para toda força de ação que é aplicada a um corpo, surge uma força de reação em um 
corpo diferente. Essa força de reação tem a mesma intensidade da força de ação e atua 
na mesma direção, mas com sentido oposto. 
Por meio da terceira lei de Newton, é possível perceber que todas as forças 
formam-se e cancelam-se aos pares, isto é, quando um corpo A faz força sobre um corpo 
B, esse corpo B resiste à aplicação dessa força por meio da reação, que atua sobre o 
corpo A. As forças de açãoe reação possuem intensidades iguais, sentidos opostos e 
atuam em corpos diferentes. 
Considere dois patinadores de gelo, A e B, posicionados em solo plano, não 
havendo quaisquer forças de atrito. Se o patinador A empurra o patinador B, ambos se 
afastam, uma vez que as forças de ação e reação atuam em corpos diferentes e em 
sentidos opostos. Apesar de as forças de ação e reação serem iguais, a aceleração 
adquirida por cada um dos patinadores é diferente, pois depende de suas massas 
(inércias). 
A ideia de que as forças de ação e reação têm a mesma intensidade pode 
ser pouco intuitiva. Para tentar entender isso melhor, imagine uma situação em que um 
caminhão em movimento atinge uma pequena pluma. A força que o caminhão faz sobre a 
pluma é igual à força que a pluma faz sobre o caminhão, contudo, a aceleração produzida 
sobre o caminhão é muito pequena, em razão de sua grande inércia. É por isso que o 
efeito das forças de reação é muito mais expressivo em corpos de menor massa. 
De modo similar, a Terra nos puxa para baixo e nós puxamos a Terra para 
cima com a mesma intensidade, todavia, a aceleração que é produzida sobre nós é muito 
maior do que aquela que é produzida sobre a Terra. 
 
 
9 
 
1.0.1 FÓRMULA DA TERCEIRA LEI DE NEWTON 
Para expressarmos matematicamente a terceira lei de Newton, dizemos que a 
força que um corpo A faz sobre um corpo B (FA,B) é igual em intensidade à força que o 
corpo B faz sobre o corpo A (FB,A), no entanto, como as duas forças atuam na mesma 
direção, mas em sentidos opostos, os seus sinais são diferentes: 
 
 
 
FA,B – força que o corpo A faz em B; 
FB,A – força que o corpo B faz em A. 
Assim se explica o funcionamento de um canhão de guerra, que, quando 
disparado o projetil, A força que o canhão faz sobre a bola é igual e oposta à força que a 
bola faz sobre o canhão. Assim como mostra a figura abaixo: 
 
 
 
 
 
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1.0.2 MOVIMENTOS RESULTANTES DE FORÇAS DE REAÇÃO 
Quando soltamos uma bexiga cheia com seu bocal aberto, permitindo a 
saída do ar, ela sai voando por aí. Qual a força que causa o seu movimento? 
Bom, a fluidodinâmica nos diz que um fluido sempre irá se mover da região 
de maior pressão para a região de menor pressão. Como a pressão dentro da bexiga 
cheia é maior do que a pressão atmosférica exterior a ela, o ar da bexiga é forçado a 
escapar para o exterior. 
Como visto, para toda ação existe uma reação, logo, existirá também uma 
força exercida pelo ar sobre a bexiga, no sentido contrário a força exercida pela bexiga 
sobre o ar. 
Contudo explicando o funcionamento do carrinho movido a propulsão a ar 
pois, quando é liberado o fluxo de ar, do reservatório que empurra o ar para trás e este, 
por sua vez, empurra o carrinho para frente. Pelo fato de o reservatório estar preso ao 
carrinho, este acompanha o seu movimento. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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1.1 EOLÍPILA 
 
O primeiro motor a jato (ar comprimido ou propulsão) surgiu em Alexandria. 
Tratava - se de um invento rudimentar chamado Eolípila, que consistia em uma esfera 
oca, cheia de água, com dois tubos curvados, que quando aquecida girava em torno do 
próprio eixo, aproveitando a propulsão causada pelo vapor. 
 Quando o vapor escapava por esses canos em forma de L, a esfera 
adquiria um movimento de rotação, o vapor que sai da eolípila por ambos os furos tem a 
mesma pressão, já que estaria em equilíbrio se os furos fossem tampados; logo, o que o 
faz mover é justamente a pressão do vapor sobre o corpo. Apesar deste mecanismo 
realizar movimento, não realizava nenhum trabalho útil, sendo considerado como um 
simples objeto de entretenimento. 
 (Eolípila) 
 
 
 
A partir desse momento a tecnologia e seus desenvolvimentos gerou vários tipos 
de motoros utilizados pela humanidade. Neste material iremos abordar os motores a 
propulsão. 
 
12 
 
1.2 PROPULSÃO A JATO 
 
Um motor turbo jato é um tipo de motor de combustão interna normalmente 
usado para impulsionar aviões. O ar é sugado por um compressor rotativo e é 
comprimido, em sucessivos estágios para maiores pressões antes de passar pela câmara 
de combustão. 
Os Aviões e foguetes usam esse mecanismo para atingirem altas 
velocidades em curtos espaços de tempo. Os fluídos usados para esse fim são os mais 
variados, entre eles: água, vapor, gás, ar e até mesmo fogo. Sem dúvida, a invenção 
dessa tecnologia facilitou bastante à vida do homem moderno. 
Até hoje não se sabe ao certo quem descobriu primeiro os princípios da 
propulsão a jato. Os historiadores a firmam que Heron, sábio matemático egípcio inventou 
um aparelho chamado Copilia. 
 Esta é a motivação o que está por trás do desenvolvimento da turbina a 
gás, normalmente chamada apenas por "motor a jato”. 
O motor turbo como já mencionado é um tipo de motor de combustão 
interna. Sendo que o ar é sugado por um compressor rotativo e é comprimido, em 
sucessivos estágios. O combustível é misturado ao ar comprimido e é queimado na 
câmara de combustão com o auxílio de ignitores. 
(Depois do ventilador, o primeiro estágio são os compressores internos do motor). 
 
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O processo de combustão eleva significativamente a temperatura do gás, 
fazendo com que os gases e expelidos expandam - se através da turbina, na qual a força 
é extraída para movimentar o compressor. Embora este processo da expansão reduza a 
temperatura e a pressão do gás na saída da turbina, ambas estão ainda muito acima das 
condições naturais. O gás de expansão sai da turbina através dos bocais de saída do 
motor, produzindo um jato de alta velocidade. Se a velocidade do jato exceder a 
velocidade de voo do avião, existirá uma pressão de aceleração sobre a fuselagem. 
Sob condições normais, a ação bombeadora do compressor impede a 
existência de qualquer contra- fluxo, facilitando o fluxo contínuo do motor. O processo 
inteiro é similar ao motor de quatro tempos, mas a admissão, compressão, explosão e 
exaustão se dão ao mesmo tempo em diferentes seções do motor. A eficiência mecânica 
do motor dependerá fortemente da razão de compressão (pressão de combustão/ 
pressão de entrada) e da temperatura da turbina no ciclo. 
 Sendo um que motor através de um jato intenso gera impulso, e essa 
reação foi um dos avanços possibilitados pela aplicação da Terceira Lei de Newton. 
A Terceira Lei de Newton também denominada Princípio de Ação e Reação 
diz que: se um corpo aplicar uma força sobre um corpo, receberá deste uma força de 
mesma intensidade, mesma direção e de sentido contrário. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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1.3 MODELOS DE MOTORES A PROPULSÃO 
 
1.3.1 TURBO FAN 
Os motores Turbo fan são os mais utilizados nos dias atuais dos aviões. 
Eles possuem um baixo empuxo específico (empuxo líquido dividido pelo fluxo de ar) para 
manter o barulho do jato a um mínimo. 
Consequentemente a relação de permeabilidade (fluxo de ar secundário 
dividido pelo fluxo do núcleo) é relativamente alta (relações de 4 :1 a 8:1 são comuns). 
Um único ventilador é necessário, dado que o baixo empuxo específico implica uma baixa 
pressão do ventilador. Os turbo fans atuais, no entanto, tem um empuxo específico 
relativamente alto, para maximizar o empuxo para uma dada área frontal, e o barulho 
sendo uma pequena consequência. 
Os fans multi-estágio são requeridos normalmente para alcançar um índice 
de pressão do fan relativamente alto necessário para um empuxo específico. Apesar de 
altas temperaturas na entrada da turbina são frequentemente empregadas, o índice de 
passagem de ar secundário (bypass) tende a ser baixo (normalmente insignificativamente 
inferior a 2.0). Os motores dos grandes aviões comerciais evoluíram dentro dessa 
proposta, e agora apresentam uma altíssima taxa de By-Pass. 
A taxa de By-Pass é basicamente uma razão entre a quantidade de ar frio, 
sem queima, e a quantidade de ar quente, que passa pelo núcleo e realiza a queima.(Motor Turbofan, atualmente é conhecido pela alta potência que pode produzir, e sua alta 
eficiência). 
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 1.3.2 MOTOR A PISTÃO 
O motor a pistão tem seu funcionamento bem complexo, mas é simples de 
construir. O funcionamento dele sucede pela queima que ocorre dentro da câmara de 
combustão, assim, a forca age no pistão e movimenta uma biela que faz girar um eixo, 
chamado de virabrequim. Em uma aeronave o virabrequim pode ser ligado diretamente na 
hélice, ou em uma caixa de redução, que por sua vez é ligada na hélice. 
Sua configuração pode ser das mais variadas, boxer, em linha, em V e até 
mesmo rotativo. Atualmente é bastante utilizado nas aeronaves de pequeno porte, em 
uma configuração boxer. 
Pode usar Gasolina de Aviação (AVGAS), Gasolina normal de carro, ou um 
tipo especial de Diesel, dependendo do motor. Em outros há possibilidade de usar até 
álcool, como no motor que equipa o Embraer/Neiva Ipanema. 
 
 (Motor a Pistão) 
 
 
 
 
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 1.3.3 TURBOÉLICE 
O funcionamento de um motor turboélice é simples, quando comparamos 
com um motor a pistão, não temos muitos movimentos diferentes. Esse motor é composto 
de uma hélice externa, e um núcleo semelhante ao de um motor a reação, do tipo jato-
puro. 
 Aqui temos a presença de estágio de compressão, a câmara de combustão, 
e o estágio de exaustão (chamado também de turbina). Normalmente vem equipado com 
uma caixa de redução, já que o núcleo do motor gira em altas rotações. Atualmente ainda 
é muito utilizado em aeronaves militares. Nas aeronaves civis, a linha regional da ATR é 
bem conhecida por usar esse tipo de motor. 
 
 (Motor Turboélice) 
 
 
 
 
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 1.3.4 MOTOR A REAÇÃO (JATO PURO) 
O funcionamento é bem semelhante ao motor turboélice, porém nesse a 
hélice fica na parte frontal (no caso do motor turbofan), e há uma divisão clara aqui, que 
separa o conceito dos dois motores. 
O motor Jato-Puro é basicamente composto por vários estágios de 
compressão, até o ar chegar aquecido na câmara de combustão, onde o combustível é 
injetado e uma centelha faz essa mistura ar-combustível pegar fogo. A explosão que 
ocorre na câmara de combustão faz a mistura ganhar velocidade, e passar pela turbina 
com energia suficiente para girar todo o conjunto do motor, e ainda gerar empuxo ao sair 
pela tubeira. 
 
 
(Motor jato Puro) 
 
 
 
 
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 1.3.5 MOTOR TURBO - PROP 
É um tipo de turboélice diferente, com duas hélices girando em sentido 
oposto, porém o ar ainda é admitido e expelido normalmente como em um motor a jato. 
Poucas aeronaves utilizaram esse conceito desde o projeto. 
É muito conhecido pelo alto barulho produzido e pela complexidade de 
produção. 
 
(Motor Turbo-Prop) 
 
 
 
 
 
 
 
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1.4 IMPACTOS MOTOR MOVIDO A AR 
Um veículo de ar comprimido (CAV) é um mecanismo de transporte 
alimentado por tanques de gás atmosférico pressurizado e impulsionado pela liberação e 
expansão do gás dentro de um motor pneumático. Os CAVs encontraram aplicação em 
torpedos, locomotivas usadas em túneis de escavação e primeiros protótipos de 
submarinos. Vantagens ambientais potenciais têm gerado interesse público nos CAV’s 
como carros de passageiros, mas eles não têm sido competitivos devido à baixa 
densidade de energia do ar comprimido e à ineficiência do processo de compressão / 
expansão. 
A propulsão a ar comprimido também pode ser incorporada em sistemas 
híbridos, como a propulsão elétrica por bateria. Esse tipo de sistema é chamado de 
propulsão elétrica híbrido-pneumática.A utilização de ar comprimido como força motriz de 
um veículo remonta ao desenvolvimento de ferrovias e bondes mecânicos de tração onde, 
em algumas situações, como mineração e redes urbanas, era necessário evitar os riscos 
de incêndio e a poluição inerente à a locomotiva a vapor comum. 
As primeiras aplicações práticas de veículos ferroviários de ar comprimido 
remontam ao avanço dos túneis ferroviários (1872), particularmente o do Gotthard na 
Suíça, e alguns experimentos de bondes. Mas o resfriamento do cilindro do motor pela 
expansão do ar comprimido transformou a umidade do ar do motor em cristais de gelo, o 
que causou bloqueios. E foi aí que o engenheiro Louis Mekarski que aperfeiçoou o 
sistema, combinando ar comprimido e água sobreaquecida sob pressão, e tornou-o 
totalmente operacional para equipar as redes de eléctricos. 
A partir de 1896, a HK Porter Company de Pittsburgh colocou no mercado a 
locomotiva de ar comprimido inventada por Charles B. Hodges. O alcance aumentou com 
a possibilidade de construir reservatórios de ar com pressão muito alta (até 250 bars). 
Essas máquinas serviram até a década de 1950, antes de serem ultrapassadas pelo 
desenvolvimento de motores a gás de baixa emissão e melhores acumuladores elétricos. 
 
20 
 
E então chegou um novo conceito de motor a ar comprimido, que foi 
desenvolvido pelo engenheiro francês Guy Nègre, que trabalhou nos anos 80 do século 
passado na F1 da Renault. Na época, o arranque dos monolugares era feito com ar 
comprimido e Guy Nègre pensou usar esse mesmo princípio para criar um veículo cujo 
propulsor fosse a ar comprimido. Fundou então, em 1991, no Luxemburgo, a Motor 
Development International SA (MDI). Em 2003, apresentou um protótipo, o AirPod, um 
veículo de 3 lugares com 200km de autonomia, 70 km/h de velocidade máxima, que pode 
ser reabastecido em 5 minutos. 
O conceito de motores movido a ar comprimido é interessante, em teoria é 
um método de propulsão não poluente, o ar é grátis e existe em toda a parte e é menos 
poluente do que o veículo elétrico (que polui pelos componentes de suas baterias), mas 
também sofre de uma autonomia limitada, o conceito parece esquecido do mundo 
“ecológico” e não se beneficia no momento de qualquer grande industrial para sua 
promoção e seu desenvolvimento. Várias empresas, no entanto, estão trabalhando na 
aplicação do motor de ar comprimido para o automóvel. E por isso algumas fabricantes 
como a Tata motors, se interessou pelo projeto e comprou a licença da MDI para fabricar 
o AirPod na Índia e a start-up norte-americana Zero Pollution Motors, que em 2014 
também adquiriu o direito de produzir o veículo a ar comprimido para os EUA. 
Com tantos projetos, porque é que ainda não há carros a ar comprimido a 
circular nas estradas? O principal senão é o de que, para comprimir o ar, é preciso 
eletricidade e boa parte desta vem de centrais termoelétricas, que usam petróleo. Depois, 
o processo de comprimir o ar, armazená-lo em tanques e utilizá-lo num motor é ineficiente 
e acarreta muitas perdas - a energia produzida pelo ar comprido é inferior à necessária 
para o fabricar. 
Mas todos esses estudos não foram em vão, visto que, no decorrer de todos 
esses anos, os impactos dos motores a propulsão foram cada vez mais desenvolvidos, 
pois os motores pneumáticos são utilizados em uma diversidade de aplicações industriais. 
Sua adoção no meio industrial se deve ao alto torque a baixas rotações, utiliza o ar como 
fluido de trabalho, a geração de ar comprimidopode ser centralizada (reduzindo custos de 
manutenção), não produz poluição no ambiente de trabalho, entre outros motivos. 
 
21 
 
Contudo, podemos verificar que se obteve muitos impactos positivos dentre 
todos esses anos de estudo, pois existem várias leis da física envolvendo esse sistema, o 
que claramente, é uma coisa ótima, que nos ajudará a desenvolver muitos outros 
protótipos, pensando principalmente na diminuição de poluentes, e quem sabe até um 
veículo com grande autonomia e viabilidade. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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CONTRUÇÃO DO CARRINHO A PROPULSÃO 
2.1 MATERIAIS E FERRAMENTAS QUE FORAM UTILIZADAS 
 Segue abaixo a lista contendo dos materiais: 
 Fita Veda Rosca - 1 
 Parafusos com suas respectivas porcas – 4 
 Rodas de Skate - 4 
 Tubo Azul de Poliuretano – 14 pdçs 
 Conector macho – 12 
 TEE união – 8 
 Registro de esfera – 1 
 Tubos de PVC 25mm – 6 pdçs 
 TEE de PVC – 6 
 Cotovelo de PVC – 6 
 Garrafas PET com suas respectivas tampas – 8 
 Tinta Spray – 1 
 Cola de tubo PVC – 1 
 Fita Dupla Face - 1 
 
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 2.2 Etapas da Construção 
1 Passo – Foi realizado os cortes de Tubos PVC e encaixados juntos ao Cotovelos e 
TEE´s de PVC, assim formando o chassi necessário para a base do veiculo a propulsão: 
 
 
Logo após, obteve-se a estrutura base do veículo (chassi). 
 
 
 
 
2 passo – Logo após a construção do chassi do carro, realizou-se a fixação dos 
conectores ´´machos´´ nas tampas das garrafas, tornando-as os receptores das 
mangueiras: 
 
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3 passo – Em seguida, realizou-se as ligações dos Tubo Azul de Poliuretano junto aos 
TEE de união, assim, finalizando o instrumento e fluxos de transporte do ar 
comprimido: 
 
 
 
4 passo – Foi feita a união das garrafas PET com a fita Dupla Face, e logo em 
seguida, a pintura: 
 
 
 
 
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 5 passo – Fixou-se o conjunto de garrafas no chassi com fita Dupla Face: 
 
 
 
 6 passo – Uniu as mangueiras, nas conexões já preparada no ``passo 3`` e a 
instalação da válvula no circuito: 
 
 
 
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7 passo – Foram realizados 2 furos paralelos na horizontal, tanto dianteira quanto na 
traseira do chassi, para a inserção dos parafusos que fixa as rodinhas: 
 
 
 
Sendo assim, foi a concluída a produção do protótipo do ´´carrinho de propulsão a ar´´. 
 
 
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PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL (DESCREVER SOBRE O PROTÓTIPO) 
 
Para o carrinho funcionar, é necessário utilizar um compressor de ar, ou 
uma bomba de encher pneus. 
O procedimento é simples: 
 Primeiro deve-se colocar o bico do compressor/bomba de pneus, até a válvula de 
enchimento do reservatório (garrafas PET) do carrinho até encher o mesmo. 
 E, por fim, colocar o carrinho no trajeto desejado, e soltar a válvula do reservatório, 
para que ele faça a propulsão com o ar comprimido e o carrinho ande. 
Isso deve ser realizado sempre que o carrinho parar pois, quando o ar do 
reservatório acaba, a propulsão realizada também acaba. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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IMPACTOS PRODUZIDOS 
 
Os motores de propulsão, apesar de serem uma alternativa interessante, é 
explorado majoritariamente, no ramo da aviação, onde ainda é usado combustíveis de 
origem fóssil, como fonte energética. 
Uma das opções que está sendo desenvolvida, é sistemas híbridos-
elétricos, visto que apesar de suas vantagens econômicas e ambientais, os sistemas de 
propulsão aeronáutica puramente elétricos ainda apresentam menor autonomia que os 
tradicionais. No atual cenário de desenvolvimento, o maior desafio, está na eficiência das 
baterias, de acordo com o líder do grupo de pesquisas, professor Manuel Rendón, do 
Grupo de Conversão Eletromecânica de Energia da Universidade Federal de Juiz de Fora 
(UFJF/GCEME). 
De acordo com o professor, “Um quilograma de querosene de aviação é 
capaz de armazenar de cinco a seis vezes mais energia que um quilograma de bateria 
nas tecnologias atuais. E, embarcando uma bateria seis vezes mais pesada, aumentaria a 
demanda de energia do veículo aéreo.” 
Frente a esse dilema, os sistemas híbridos de propulsão aeronáutica 
surgem como uma das alternativas. Intercalando a propulsão tradicional — em processos 
específicos (como quando o avião atinge nível de cruzeiro), que demandam maior 
autonomia — com a propulsão elétrica (mais útil em processos de decolagem e pouso, 
com maior torque e mais controlável), os pesquisadores esperam alcançar um equilíbrio 
entre as duas modalidades e seus benefícios. “Diante da inviabilidade atual da propulsão 
exclusivamente elétrica em grandes aeronaves, apesar de já existirem pequenos aviões 
com esse tipo em funcionamento, as grandes construtoras de aeronaves esperam que a 
propulsão híbrida possa ser aplicada em larga escala, daqui a alguns anos.” 
Um dos maiores problemas em questão dos motores à propulsão é sua 
eficiência. A busca por mecanismos que sejam uma alternativa energética ao sistema já 
existente é o principal objetivo das fabricantes, e no mesmo sentido, buscar reduzir o 
peso dos seus constructos. 
De acordo com um artigo da revista online, AEROMAGAZINE, Desde as 
décadas de 1980 e 1990, quando se evidenciou a busca por melhor eficiência nos 
motores aeronáuticos (e consequentemente a economia de combustível), juntamente com 
 
29 
 
a pressão sofrida pela indústria diante dos novos requisitos ambientais (redução da 
emissão de poluentes, redução de ruído, finitude dos combustíveis fósseis, dentre outros), 
a principal questão a ser resolvida e que moverá o projeto e o desenvolvimento dos 
futuros propulsores aeronáuticos é esta: “Existe alguma alternativa real para substituição 
dos motores a turbina como sistema propulsor das aeronaves de amanhã?”. 
Considera-se que algumas soluções energéticas têm potencial para 
aplicação em uso aeronáutico, como energia nuclear, solar, baterias elétricas, células 
combustíveis e motores a hidrogênio, mas ainda são conceitos incipientes e que vão 
requerer muito investimento em novas tecnologias, inovação e mudanças de 
infraestrutura antes de se tornarem viáveis para propulsão de aeronaves. No estado 
tecnológico atual, ainda não há um sistema de conversão de energia capaz de competir 
em termos de eficiência térmica e razão peso-potência com os motores a pistão e as 
turbinas a gás, os mais comumente utilizados em aeronaves. Muito tem se investido no 
desenvolvimento de sistemas com motores elétricos operando com sucesso em 
aeronaves de pequeno porte, mas o problema ainda reside na fonte de energia. As 
baterias mais eficientes atualmente ainda são pesadas relativamente ao quanto 
armazenam de energia. 
Ainda, as pesquisas então se concentram majoritariamente em 
desenvolvimento e melhorias dos sistemas já existentes, em uma tentativa de aumentar a 
eficiência térmica e propulsiva dos motores, além de reduzir peso. Para as aeronaves 
subsônicas, que operam com motores turbofan, a alternativa mais prática é aumentar a 
razão de bypass (a relação entre a quantidade de ar que passa por fora do núcleo do 
motor e a que passa por dentro do núcleo do motor, que é composto por compressor, 
câmara de combustão e turbinas). Isso significa aumentar o diâmetro do fan e, no caso 
dos motores atuais dentro de dutos (nacele), a razão de bypass chega a ser de até 10:1 
 
 
 
 
 
 
 
 
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CONCLUSÃO DISSERTATIVA 
 O objetivo proposto neste trabalho servirá como base para futuros 
entendimentos, quanto a estrutura e resistência do carro com propulsão a jato de ar. De 
acordo com o estudo realizado, foi possível concluir que é necessário o conhecimento 
básico das estruturas, teoria e pratica para o desenvolvimento e a execução desse carro. 
Portanto concluímos que os conceitos da Mecânica dos Fluidos, Complementos de Física 
e Dinâmica dos sólidos são e foram primordiaispara o desenvolvimento e sucesso do 
projeto. 
É uma forma relativamente antiga que vem sendo muito utilizadas em várias 
áreas no âmbito da engenharia, percebemos que não se ocorreu perdas de cargas 
relevantes nas mangueiras e nas conexões, as materiais que foi utilizados também foram 
fatores cruciais para o sucesso do projeto construtivo e conhecimento sobre alinhamento, 
para que ele percorrer a distância necessária no menor trajeto possível. 
Portanto, observamos que a propulsão a ar é em alguns casos um bom 
modo de se mover determinados objetos, desde um pequeno carro idealizado como 
experimento científico à foguetes e turbinas, dependendo do ponto de vista, às vezes 
pode ser eficiente, rápido ou não. Tendo-se as peças adequadas e os devidos 
conhecimentos dos cálculos para se ter de desenvolver ideias de suas prováveis 
distâncias percorridas e até mesmo o seu tempo de propulsão e sua eficiência total. 
O efeito desse trabalho na formação acadêmica, é justamente para mostrar 
como cria, e desenvolve-se constructos funcionais em trabalhos de engenharia, pois, no 
processo de desenvolvimento inicial ao status final, deve-se haver uma progressão 
teórica, estudos sobre seu comportamento, e principalmente as leis físicas que regem 
aquele projeto, nesse caso, as leis de newton. E posteriormente, avançando as etapas 
dos estudos, vem a criação do protótipo. É a partir dele que surgem as correções e 
melhorias, chegando no final, à projeção idealizada. 
 
 
 
 
 
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REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS: 
 
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