Carrinho de Ratoreira

Bruno da Silva Santos

Jeferson de Araújo Pacheco

Lidiane Cristine Aguiar de Araújo

Leonardo José Nascimento

Projeto do Veículo Autônomo

com Propulsão de Ratoeira

FACULDADE SOUZA MARQUES

2014

Bruno da Silva Santos

Jeferson de Araújo Pacheco

Lidiane Cristine Aguiar de Araújo

Leonardo José Nascimento

Projeto do Veículo Autônomo

com Propulsão de Ratoeira

[pic 2]

FACULDADE SOUZA MARQUES

2014

SUMÁRIO

Introdução	4
Materiais e Métodos	6
Resultado e discussões	14
Conclusões	15
Referências Bibliográficas	16

        

A DISCIPLINA INTRODUÇÃO À ENGENHARIA MECANICA

E O PROJETO “CARRINHO DE RATOEIRA”

Bruno da Silva Santos – [e-mail]

Jeferson de Araújo Pacheco – [e-mail]

Lidiane Cristine Aguiar de Araújo – [e-mail]

Leonardo José Nascimento – [e-mail]

Fundação Técnico Educacional Souza Marques

Av. Ernani Cardoso, 335 Cascadura – RJ CEP 21310-310B

Curso de Engenharia Mecânica

1. INTRODUÇÃO

O carrinho de ratoeira foi inventado por James Henry Atkinson na Inglaterra em 1897. O desenvolvimento desse projeto do carrinho de ratoeira visa aplicar os conceitos físicos, químicos e construções mecânicas.

Demonstraremos o conceito de força de atrito, força de tração, leis de Newtons dentre outras.

O projeto foi adotado pela disciplina Introdução a engenharia ministrada pelo professor Elson Ferreira Machado.

1. Teorias Utilizadas

1. Cinemática

• É a parte da mecânica que descreve os movimentos procurando determinar a posição, a velocidade e a aceleração de um corpo em cada instante. Vamos demonstrar o Movimento retilíneo variado (Onde há aceleração / desaceleração)
• Fórmulas

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1. Dinâmica

• Dinâmica é a parte da física que estuda os movimentos e as causas que os produzem ou modificam. Duas grandezas são discutidas força e massa. Esses estudos são regidos pelas Leis de Newton
• Sistemas de unidades

Algumas Unidades do sistema internacional SI
Tempo: Segundo (s)	Massa: quilograma (kg)
Comprimento: metro (m)	Aceleração: m/s²
Velocidade; m/s	Intensidade da Força: Newton (N)

• 1º Lei de Newton: Um corpo tende a manter seu estado de repouso ou de movimento a não ser que uma força externa atue sobre ele.
• 2º Lei de Newton: A resultante das forças aplicadas a um ponto material é igual ao produto de sua massa por sua aceleração.

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• Força Peso: é a força de atração que a terra exerce sobre um corpo

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• Força de Atrito: É a força contrária ao movimento dos corpos. Essa força depende da natureza e da rugosidade da superfície (coeficiente de atrito µ). É proporcional a força normal de cada corpo.

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Temos dois tipos de atrito:

• Estático: É a força de atrito que atua quando não há deslizamento entre os corpos.

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• Dinâmico: É a força de atrito que atua no corpo quando há deslizamento (movimento) entre os corpos.

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• Força Elástica: é a força aplicada a uma mola. Essa força tende a deformar (esticar ou comprimir dependendo da direção da força).

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K é a constante elástica

• 3º Lei de Newton: Toda ação corresponde a uma reação de mesma intensidade e sentidos contrários
• Energia cinética: É a energia ligada ao movimento dos corpos. Resulta da transferência de energia do sistema que põe o corpo em movimento

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• Energia potencial elástica: Corresponde ao trabalho da força elástica.

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• Observação: Energia potencial é a energia que pode ser armazenada em um sistema físico e tem a capacidade de transformar em energia cinética.

1. Materiais e métodos

1. Relação de Material

Ratoeira

Madeira MDF

CD’s

Linha

Abraçadeira

Haste de alumínio

Carretel

Parafuso e porcas

Eixo de polipropileno

1. Procedimento

1. Determinar o centro de gravidade em toda a extensão do carrinho.
2. Instalar as abraçadeiras de sustentação dos eixos.
3. Montar a ratoeira tendo o eixo de torção no centro do carrinho e com a força máxima de torção voltada para o eixo traseiro fixando-a com as porcas e parafusos.
4. Montar os eixos fixando-os ao carrinho utilizando as abraçadeiras, porcas e parafusos.
5. Fixar a linha na haste de alumínio.
6. Fixar a haste na ratoeira.

1. Funcionamento do Carrinho

O carrinho funciona de acordo com os seguintes parâmetros:

1. Na haste que está presa ao braço da ratoeira, que receberá a energia elástica produzida pela mola do motor.
2. A haste transferirá a energia elástica recebida tencionando o barbante de forma que sua reação fará com que sua tendência seja de se desenrolar do eixo.
3. Quando o barbante entra na eminência do movimento a força elástica recebida pelo motor do carrinho começa a ser transformada em energia cinética.
4. A distância máxima percorrida pelo projeto dependerá da relação entre o diâmetro da roda e o eixo tracionado
5. Observação: Desconsideramos o atrito com o ar devido à baixa velocidade que atingiremos.

1. Dados do projeto

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Ɵ -  angulo de abertura da ratoeira

L - comprimento da haste

B - distância entro o centro do carrinho (mola da ratoeira) e o centro do eixo da roda

D -  Diâmetro da roda

d  - Diâmetro do carretel

S – comprimento do fio

O – Centro do carrinho

P – união da haste com o fio

Q – Ponto de tangência do fio no carretel

...