Modelos e Simulação

Disciplina : Introdução à Engenharia – Prof. Antonio Machado

5ª Parte

Livro texto: Introdução à Engenharia-Conceitos, Ferramentas e Comportamentos, autores : Walter Antonio Bazzo e Luiz Teixeira do Vale Pereira.2ª edição. Editora UFSC.2010 – ISBN : 978-85-328-0455-6

Capítulo 7 – Modelos e Simulação

Na engenharia é muito difícil propor uma solução direta para muitos problemas, construir e colocar em operação. Para conceber algum produto é necessário o planejamento para que tenha sucesso.

Uma das etapas do planejamento é modelar adequadamente o problema. Modelar pode ser a construção de uma maquete ou a dedução de equações representativas do sistema. Pode ser também a descrição formal , no papel, com esquemas e palavras daquilo que se pode construir. Com o modelo podemos representar o produto antes de sua concretização usando artifícios que nos permitem visualizar o funcionamento, detalhes construtivos, operação, manutenção, etc.

O que é modelar ?

Modelar é representar o Sistema Físico Real (SFR), ou parte dele, em forma física ou simbólica preparada para descrever seu comportamento.

Acima a representação de uma alavanca.

Classificação dos modelos

Os modelos podem ser classificados basicamente em quatro tipos : Icônico – Diagramático – Matemático – Representação gráfica .

Icônico – Ícone significa imagem. È portanto a imagem de algo, obedecendo formas e proporções do SFR. Permite visualizar o objeto como é ou será o SFR. Este modelo tem por utilidade a possibilidade de melhorar a segurança de operação e manutenção e também definir realisticamente detalhes construtivos. Desenhos e esboços geralmente são bidimensionais e estátuas e maquetes tridimensionais.

Exercício : Faça um modelo icônico de seu meio de transporte.

Modelo Diagramático – Este modelo tem pouca semelhança física com o equivalente real. Acima a primeira figura representa um modelo diagramático de uma alavanca. Outros exemplos são circuitos eletrônicos de uma TV e a representação química de uma molécula de benzeno.

Exercício : Faça a representação diagramática do sistema de água da rua até um banheiro de sua casa.

Modelo matemático – é a representação simbólica que permite pensar com lógica e precisão. Na engenharia é tratado como modelagem matemática. Talvez seja o mais poderoso instrumento de representação. Ela proporciona um meio eficiente de previsão e uma linguagem concisa e universal de comunicação.

Exemplo de modelo matemático : Equação do espaço percorrido por um objeto com velocidade constante :

x = xo + vot.

Representação gráfica : Mostra o comportamento de um fenômeno ou objeto em gráficos. No caso do modelo matemático acima podemos representar: