_Portifólio de Física e Mecânica Básica

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MECATRÔNICA INDUSTRIAL – MÓDULO BÁSICO
HELENO SENSINELLI DO NASCIMENTO – RA: 23192020
PORTFÓLIO
FÍSICA E MECÂNICA BÁSICA
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Atibaia
2020
HELENO SENSINELLI DO NASCIMENTO – RA: 23192020
PORTFÓLIO
FÍSICA E MECÂNICA BÁSICA
Trabalho apresentado ao Curso Mecatrônica Industrial do Centro Universitário
ENIAC para a disciplina Física e Mecânica
básica
Prof. Maria Cristina Tagliari Diniz
Atibaia
2020
Assunto 1
Um dos enfoques na pesquisa sobre desenvolvimento de
próteses mecânicas para substituir membros perdidos por pacientes é
assegurar que o material utilizado seja leve. Muito antes do domínio de
materiais leves como plástico e fibras de carbono, foram empregados
alguns metais, como aço, para garantir resistência.
Suponha que um paciente adulto com massa de 75kg (antes da
amputação) tenha uma perna trocada por uma prótese de aço com as
mesmas dimensões (mesmo volume) da perna original.
Para fins didáticos, considere que o corpo humano possui uma
densidade média igualmente distribuída à da água e que o volume da
perna amputada equivale a 1/5 do volume total do corpo.
Considere a densidade do aço como: 7,9 X 10³ kg/m³.
Calcule a massa do paciente com a prótese após a colocação da
prótese
Resposta:
Densidade é a massa que um corpo possui pelo seu volume ocupado.
u= m/v
u H2O = 1000 Kg/m³
O corpo humano tem uma densidade média igual à da água e a perna
da pessoa tem o equivalente a 1/5 do volume do corpo humano.
1000= 75/v
v= 0,075m³
0,075/5 = 0,015 m³
A massa da prótese será:
7.900= m/0,015
m= 118,5 kg
Peso do paciente com a prótese:
m= 10³x0,060 + 118,5= 178,5 Kg
Assunto 2
Uma pedra presa numa corda descreve um movimento circular
com velocidade angular constante. Num dado momento, a corda
arrebenta. Descreva como e por que o comportamento da pedra muda
depois que ela arrebenta.
Resposta:
Analisando pelo conceito de dinâmica afirmar-se irá se mover em
linha reta, porque não terá mais força circular sobre a pedra, a mesma
estará solta no ar.
Explicação:
Enquanto a pedra está amarrada na corda e tem uma certa força
central, ela faz movimentos circulares em torno do eixo de rotação.
E quando a pedra se solta da corda, ela vai com uma certa
velocidade para uma certa direção em linha reta e sem influência de
forças externas.
Assim conclui-se que a pedra continuará em linha reta.
Assunto 3
No desenvolvimento de sistemas de transmissão, é preciso
conhecer e compreender os movimentos que cada máquina,
equipamento e dispositivo realizam para selecionar de forma correta os
elementos mecânicos adequados a cada aplicação.
Sabendo disso, imagine a seguinte situação: na empresa em que
você trabalha, estão desenvolvendo um sistema automatizado de
produção para uma grande corporação. O projeto dos sistemas de apoio
já foi desenvolvido. Agora o seu novo desafio é desenvolver parte do
sistema de transmissão. Para que isso seja possível, alguns fatores
precisam ser considerados, como reconhecer os elementos de
transmissão e calcular a relação de transmissão entre eles.
Com base nas informações apresentadas, você deve:
a) Determinar qual é o elemento a ser utilizado nesse sistema de
transmissão: correia ou corrente? Justifique a sua aplicação.
b) Após determinar o elemento a ser utilizado, escolha o tipo mais
adequado ao sistema de transmissão dessa máquina e justifique a sua
escolha.
Resposta:
Correia dentada
Justificativa:
A opção da correia dentada visa a precisão dos movimentos pela
sincronização dos dentes, durabilidade, baixo ruído quando em funcionamento,
fácil manutenção e o custo de peça de reposição acessível.
Assunto 4
Um escultor e seu assistente estão carregando uma laje de
mármore, no formato de cunha, acima de um lance de escadas, como
mostrado na figura. A densidade do mármore é uniforme. Ambos estão
levantando reto, à medida que seguram a laje completamente imóvel por
um momento. Diante deste contexto, responda:
O escultor deve exercer mais força do que o assistente para
manter a laje imóvel? Explique.
Resposta:
Ambos farão a mesma força pois o peso fica igual enquanto
permanecerem imóveis.
Fx=m.g Ft=m.g
F1=Fx.sen 30° F2=Fy.cos 60°
F1=P.sen 30° F2=P.cos 60°
F1=P/2 F2=P.1/2
F2=P/2
Assunto 5
A máquina de Atwood é um sistema de duas massas conectadas
por duas cordas e sujeitas à ação da força da gravidade. Este sistema
pode ser utilizado para retardar a queda de uma das massas, como
sugere a figura a seguir:
Sabendo que m1 = 1,5m2 e que m2 = 2kg, determine a tensão na
corda.
Resposta:
A tensão na corda equivale a 17,14 Newons.
Isolando o corpo de massa igual a 1,5 kg, teremos a tensão na corda e
a força peso
T - Peso = Fr
T - mg = ma
T - 1,5. 10 = 1,5a
T - 15 = 1,5a
T = 1,5a + 15
Isolando o corpo de massa igual a 2 kg, teremos a tensão na corda e a
força peso agindo sobre o mesmo-
Peso - T = Fr
mg - T = ma
2. 10 - T = 2a
20 - T = 2a
Substituindo o valor de T-
20 - (1,5a + 15) = 2a
5 = 3,5a
a = 1,43 m/s²
Calculando a tração-
T = 1,5a + 15
T = 17,14 N
Assunto 6
Parabéns! Você está fazendo seu primeiro estágio do curso de
Engenharia, em uma construtora reconhecida por proporcionar excelente
formação inicial aos discentes que nela trabalham. Esse diferencial se dá
ao fato de que a empresa valoriza a prática como meio de aprendizagem
e formação. Dessa forma, você participa ativamente dos projetos por ela
desenvolvidos. Sua função vai muito além de cálculos teóricos, você tem
a oportunidade de opinar na escolha dos materiais a serem empregados
nas obras.
Certo dia, quando você chega para cumprir seu turno de trabalho,
Marcos, seu supervisor, lhe dá a tarefa de escolher qual o melhor cabo de
aço a ser utilizado no guincho para retirar a terra recolhida na escavação
dos tubulões para as fundações de um prédio, conforme pode ser
observado na imagem a seguir:
 
Com base nisso, apresente um breve relatório especificando qual
o cabo escolhido e que fatores lhe fizeram optar por ele.
Resposta:
Conversão de força
150 Kg = 1471 N
Tipo de equipamento – Guindaste
Fator de segurança – 5
Carga suspensa
1471N . 5Fs = 7355N
CABO A SER USADO - Cabo de Aço de 7/16”
Usar com qualquer alma, desde que siga a tração máxima (N)
Com Alma de fibra (AF) 7383N
Com Alma de Aço (AA) 7983N
Explicação:
O guincho só faz força na direção vertical, ele deverá suportar uma
carga máxima de 1471,5 N. Conforme a tabela, o fator de segurança para
aplicação em guinchos é 5, nesse caso, o cabo deve suportar uma tração de
7357,5 N. Segundo as especificações dos cabos de aço disponíveis na
empresa, devemos utilizar o cabo AF de 7/16 polegadas.
CONCLUSÃO / PARECER :
Concluído que é necessário muito estudo e esforço para obter o
conhecimento
e dessa forma colocar em prática o que se foi adquirido , pois o
conhecimento
obtido nos estudos leva -se tempo para obtê-lo e muito esforço ;
Observa -se que no setor das atividades mecânicas através de
computadores e
automação , consolidou-se no meio Industrial, aumentando -se a produção e
o
melhor desempenho , reduzindo custos e aumentando a
competitividade no
mercado de trabalho .