Apresentação projeto mecatrônica 2009

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Apresentação projeto mecatrônica 2009

  1. 1. INSTITUTO FEDERAL DE EDUCAÇÃO, CIÊNCIA E TECNOLOGIA DE SANTA CATARINA CAMPUS FLORIANÓPOLIS CURSO SUPERIOR DE TECNOLOGIA EM MECATRÔNICA INDUSTRIAL Claudio Abilio da Silveira (Coordenador) Kádio Francisco Miguel Colzani Matheus Santos Ramos Robson Carlos de Carvalho DETERMINAÇÃO DA VELOCIDADE LIMITE DE UM CORPO EM QUEDA Florianópolis, Novembro de 2009
  2. 2. DETERMINAÇÃO DA VELOCIDADE LIMITE DE UM CORPO EM QUEDA Introdução Histórica Objetivos Fundamentação Teórica Metodologia Coleta de Dados Análise e comparação Conclusão Cronograma Referências
  3. 3. INTRODUÇÃO HISTÓRICA Galileu Galilei foi pioneiro no estudo da queda livre dos corpos
  4. 4. INTRODUÇÃO HISTÓRICA Isaac Newton mostrou que nem todos os corpos,lançados de uma mesma altura se deslocam comsimultaneidade, pois estão sobre a influência deuma segunda força, proveniente da interação como ar, que gera uma resistência ao movimento
  5. 5. OBJETIVOSObjetivo geral Determinar por meio da queda de um corpo a velocidade terminal desse corpo levando em conta a resistência imposta pelo ar atmosférico.
  6. 6. Objetivos específicosa) construir um aparato experimental;b) simular uma situação de queda de um corpo;c) coletar dados, como: - altura do espaço inicial; - tempo de queda; - velocidade do corpo;d) aplicar as expressões matemáticas;e) analisar os dados coletadosf) comparar os resultados com os do modelo teóricog) elaborar o relatório
  7. 7. FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA Os fluidos provocam uma força de resistência ao movimento de corpos em seu interior
  8. 8. FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA F=k.v (1)A força de resistência do fluido é dada pela equação acima onde: (k) É uma constante e (v) A velocidade do corpo
  9. 9. FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA A constante (k) considera três fatores Importantes na resistência de um fluido(μ ) A densidade do fluido = 1,3 kg/m³(AR) (Cx) Coeficiente aerodinâmico (A) Área transversal do corpo k = μ. Cx . A (2) 2
  10. 10. FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA A força que faz o corpo mover-se de cima parabaixo é o seu próprio peso, ou seja a massa docorpo vezes a aceleração da gravidade na terra F = m.g (3) O valor de (g) é definido pela lei da gravitaçãouniversal elaborada por Isaac Newton g= 9,8 m/s² (4)
  11. 11. METODOLOGIA ESTRUTURASuporte PrincipalPainel de LED’sPerfil de AlumínioTubosLançadorElétrica / Eletrônica
  12. 12. METODOLOGIASuporte principal para os LEDsPainel de LEDs alinhadoCano de PVC dividido em três parteLançador
  13. 13. COLETA DE DADOSFazer a ligação do cronômetro e do lançador emsuas respectivas fontes de alimentaçãoPosicionar a esfera de isoporLiberar o corpoObter o intervalo de tempoAjustar altura para próxima medida
  14. 14. APRESENTAÇÃO DOS DADOSDados coletados nos ensaios realizados Altura da esfera em relação ao painel de LEDs superiorMedição 0.80 m 1.00 m 1.20 m 1° 0.15s 0.15s 0.15s 2° 0.16s 0.15s 0.16s 3° 0.15s 0.16s 0.15s 4° 0.16s 0.15s 0.15s 5° 0.15s 0.15s 0.16s 6° 0.16s 0.16s 0.15s 7° 0.16s 0.16s 0.15s 8° 0.16s 0.16s 0.16s Média 0.16s 0.16s 0.15s
  15. 15. ANÁLISE E COMPARAÇÃO A distância entre os sensores e distância delançamento Os valores de tempo coletados se mantiverampróximos, uma vez que as variações de alturasnão foram significativas A diminuição discreta nos valores fornecidoscomprovam o aumento inicial da velocidade
  16. 16. ANÁLISE E COMPARAÇÃO Os intervalos de menores que 15 centésimos desegundo provocam instabilidade na medições Os valores calculados, 4.00 m/s correspondemaproximadamente 62% do valor limite teórico parao corpo utilizado
  17. 17. CONCLUSÃO Os dados coletados mostram-se lógicos ecoerentes com o objetivo Obteve-se uma sequência de dados quecomprovam o aumento da velocidade do corpo O objetivo final não foi totalmente alcançado,contudo o aperfeiçoamento do projeto permitirámaior flexibilidade e estabilidade nas medições
  18. 18. CRONOGRAMA Agosto/2009 Setembro/2009 Outubro/2009 Novembro/2009 Período Atividade 01 02 03 04 01 02 03 04 01 02 03 04 01 02 03 04 Elaboração do X X X X anteprojeto Pesquisa referencial X X X X teórico Defesa do X anteprojeto Construção do X X X AparatoApresentação do X aparato Realização de X X testes Análise dos X X dados Elaboração do X X relatório Entrega do X relatório Defesa do X projeto
  19. 19. DEMONSTRAÇÃO DE FUNCIONAMENTO
  20. 20. REFERÊNCIAS AGUIAR, Carlos Eduardo; RUBINI Gustavo. A crise da velocidade terminal. SociedadeBrasileira de Física . Outubro de 2004. Disponível em: <http://www.sbf1.sbfisica.org.br/eventos/snef/xvi/cd/resumos/T0064-1.pdf>. Acesso em: 02/09/09  CABRAL, Fernando; LAGO, Alexandre. Física 1. São Paulo, SP: Harba, 2002.  MALVINO, Albert Paul. Eletrônica. 4.ed. São Paulo, SP: Pearson Maxon Books, 1997.  MAXIMO, Antonio; ALVARENGA, Beatriz. Física. São Paulo, SP: Scipione, 1997.  SOUZA, Uilian Lucas de; PEREIRA Thiago Ramos. Fotodiodos e fototransistores. Escola Técnica de Brasília . Março de 2003. Disponível em: <http://www.etb.com.br/professor/materialdeapoio/transistor.pdf>. Acesso em: 25/08/09.  YONG, Hugh; FREEDMAN, Roger. Sears e Zemansky Física: Mecânica. São Paulo, SP: Pearson Addison Wesley, 2003

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