A ELABORAÇÃO DO FOGUETE COM GARRAFA PET

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Alexandra Aparecida dos Santos

Felipe Camargo Fonseca

Raheel Shahbaz

Pedro D’Elia Enéas

Joyce Melo de Jesus

Lucas José Alves

Tayna dos Santos Ferreira

Thalia Ivanice Fischer

Tiago Barreira Ribeiro

ELABORAÇÃO DO FOGUETE COM GARRAFA PET

São Paulo

2017

Alexandra Aparecida dos Santos

Felipe Camargo Fonseca

Raheel Shahbaz

Pedro D’Elia Enéas

Joyce Melo de Jesus

Lucas José Alves

Tayna dos Santos Ferreira

Thalia Ivanice Fischer

Tiago Barreira Ribeiro

ELABORAÇÃO DO FOGUETE COM GARRAFA PET

Este relatório tem o objetivo de aprimorar os conhecimentos do grupo, cujo são alunos do primeiro semestre 2017 de Engenharia do Centro Universitário Sant’Anna.

                                                 Orientador: Doutor Emerson

                                                                             Tagliaboa do Amorim e

                                                                          Prof. André Marquesi

São Paulo

2017

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Resumo: A engenharia possui um campo de atuação muito amplo e a interdisciplinaridade na hora de seu ensino é fundamental para que os estudantes possam ter uma formação completa, unindo teoria e prática. Este trabalho apresenta o passo-a-passo sobre a uma atividade desenvolvida pelos alunos de Engenharia do primo semestre do Centro Universitário Sant'Anna.

 O objetivo é aprender na prática a teórica com a experiência do desafio de projetar e construir um foguete a propulsão de água e ar, além de calcular a altura máxima, a velocidade e a aceleração atingida. O desenvolvimento do foguete, juntamente com os estudos realizados, mostra como as disciplinas do curso de Engenharia podem se conectar em um projeto simples, mas com riquezas de detalhes que são muito importantes para aprendermos a partir de um processo de integração entre as disciplinas básicas do curso. Os profissionais da área de engenharia são por natureza identificadores, formuladores e solucionadores de problemas das mais diferentes ordens e cada vez mais a solução de tais problemas requer habilidades e competências mais elaboradas, atributos estes resultantes da combinação, do espírito de iniciativa, pró-atividade, criatividade, conhecimento científico e tecnológico, arte, esforço, planejamento e ação. Assim os projetos pedagógicos de cursos atuais e modernos como o da engenharia do Centro Universitário Sant'Anna, buscam desenvolvê-los em seus estudantes, professores e dirigentes.

Palavras-chave: Engenharia, Foguete, Interdisciplinaridade, Projeto.

1.0 Sumário.............................................................................................................5

2.0 Objetivo Geral        6

3.0 Objetivo específico        6

4.0 Introdução        6

5.0 Fundamentação teórica        7

6.0 Materiais e métodos        9

6.1  Construção do foguete        9

7.0 Problemas encontrado        11

8.0 Consideração final        12

9.0 Referências        17

10. Anexo        18

2.0 Objetivo Geral

Estimular o raciocínio e a curiosidade sobre os conceitos de física e promover a integração dos alunos do curso de Engenharia.

3.0 Objetivo específico

Verificar na pratica a primeira (inércia), segunda (dinâmica) e terceira (ação e reação) lei de newton, além de outros conceitos de física, com a construção de um foguete de garrafa Pet onde o sua base é fixa.

4.0 Introdução

         Conforme a Primeira Lei de Newton que explica sobre a inércia, a Lei de Newton, onde a força resultante que atua sobre um corpo é proporcional ao produto da massa pela aceleração por ele adquirida, e a Terceira Lei de Newton que diz que toda ação corresponde a uma reação, de mesmo módulo, mesma direção e de sentidos opostos. Nos dá o princípio para o lançamento de foguetes.

        Segundo GALEANO Diego 2001, o termo foguete aplica-se a um motor que impulsiona um veículo expelindo gases de combustão por queimadores situados em sua parte traseira. Difere de um motor a jato por transportar seu próprio oxidante, o que lhe permite operar na ausência de um suprimento de ar. Os motores de foguetes vêm sendo utilizados amplamente em voos espaciais, nos quais sua grande potência e capacidade de operar no vácuo são essenciais, mas também podem ser empregados para movimentar mísseis, aeroplanos e automóveis.

        Com esta concepção, a construção de um foguete com garras PET (Polietileno tereftalato)^[1] tem como objetivo demonstrar determinados conceitos físicos e químicos como, impulso, quantidade de movimento, Leis de Newton, aceleração dos corpos e as reações químicas, a artefato prática (lançamento e voo), é muito interessante pois mostra na prática a teoria estudada.

5.0 Fundamentação teórica

O foguete de garrafa PET aborda uma grande quantidade de fenômenos físicos e permitindo a intervenção da Físico-química, com isso o “Projeto é um processo conceitual, cujas expectativas ou exigências de pessoas são sanadas através da realização física destes conceitos” (SLACK et al., 2002). Portanto, primeiro foi feito uma pesquisa por docentes responsáveis à respeito dos possíveis projetos aplicáveis as turmas Engenharia do primeiro semestre de 2017 do Centro Universitário Sant'Anna, dentre eles foi escolhido o projeto de um foguete de garrafa PET, em estudos o grupo elaborou alguns testes com o foguete como gelo seco ^[2]e água, porém o melhor experimento foi à propulsão de água e ar, que tem as mesmas etapas de um projeto maior, tais como: elaboração de um modelo como apresentado na Fig. 1 e Fig. 2, finalidade, desenhos, primeiro protótipo, entre outras etapas. O foguete desenvolvido consiste em uma garrafa de 2 L, que retém água e ar comprimido, acoplado a uma extremidade da base uma rolha pelo qual é injetado ar com a ajuda de uma bomba de ar para pneus, sendo o foguete fixado em um suporte de garrafa PET, com um furo para que possa passar o bico da bomba de ar. O processo é simples, a água é introduzida na garrafa antes de transportá-la para a base, logo após inicia-se a pressurização e quando a pressão for a desejada libera-se da rolha, permitindo que o foguete tenha a mobilidade para se deslocar. Como o ar comprimido da garrafa tende a igualar-se a pressão atmosférica, este empurra a água pela boca da mesma, movimentando-a em sentido oposto. Esse fenômeno corresponde à Terceira Lei de Newton (ação e reação) que: “A toda ação há sempre oposta uma reação igual, ou, as ações mútuas de dois corpos sobre o outro são sempre iguais e dirigidas a partes opostas.”. Foram feitos vários testes para medir o volume mais adequado de água, e este foi de 250 ml, pois foi nessa quantidade em que o foguete teve um melhor desempenho (alcançou maior altura). Utilizou-se conceitos de física para a determinação da altura máxima, da velocidade, da pressão.