Relatório da Ponte de Macarrão

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Yago Bicalho Batista
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1 Relatório da Ponte de Macarrão Professor: Gilberto Disciplina: Física II Engenharia de Alimentos 5º Período Alunos: Leonardo Silveira RA: 1386 Mariana Costa do Amaral Reis 6340 Sâmia Borges Bou Ali 6350 Ponte: Só de passagem

2 Sumário 1. INTRODUÇÃO OBJETIVO MATERIAIS E MÉTODOS Materiais: Procedimento: RESULTADOS E DISCUSSÕES: CONCLUSÃO REFERÊNCIS BIBLIOGRÁFICAS:

3 1. INTRODUÇÃO Treliça é uma estrutura de membros esbeltos conectados entre si em suas extremidades. Os membros normalmente usado em construções consistem de escoras de madeira ou barra de metal. Em especial as treliças planas se situam em um único plano e geralmente são usadas para sustentar telhados e pontes. No caso da ponte, como a mostrada na figura 6.2, o peso no tabuleiro é primeiramente transmitido para as longarinas, depois para as vigas de piso, e finalmente para os nós das duas treliças laterais. Assim como no telhado o carregamento da treliça de ponte também é coplanar. Uma maneira de compreender melhor o comportamento de sistemas estruturais pode ser feita através da observação de modelos reduzidos de estruturas, como exemplo pode-se citar sistemas estruturais confeccionados com materiais flexíveis como o silicone, a borracha e o elástico. Aqui utilizaremos macarrão. Um sistema estrutural bastante utilizado na engenharia são as chamadas treliças, mas o que é uma treliça? Uma treliça é uma estrutura reticulada que tem todas as ligações entre barras articuladas, a figura 1 mostra uma treliça plana com suas cargas e reações. Na análise de uma treliça as cargas atuantes são transferidas para os seus nós. A consequência disso em conjunto com a hipótese de ligações articuladas, é que uma treliça apresenta apenas esforços axiais (esforços normais de tração e compressão). 3

4 2. OBJETIVO A construção do projeto ponte de macarrão tem como objetivo promover um método diferente de aprendizagem, onde os estudantes são impulsionados ao estudo de Física e Matemática, gerando um questionamento de Raciocínios Científicos. Incentivando também o trabalho em equipe além de trazer uma conexão entre experiências vividas em sala de aula para o cotidiano. A partir da construção do projeto, pode-se estimular o interesse por conceitos teóricos e auxiliar na compreensão destes conceitos. 3. MATERIAIS E MÉTODOS 3.1 Materiais: 1) Duas cartolinas; 2) Duas caixas de macarrão Barilla n 7 de 500 g; 3) 1 e ½ cola tipo resina epóxi; 4) 1 lixa de parede nº 100; 5) Duas caixas durepox de 100 g; 6) Fita adesiva; 7) Serra para serrar ferro e cano; 8) Esmeril; 9) Tesoura; 10) Elástico de cabelo; 11) Cola quente. 4

5 3.2 Procedimento: Comprou-se todo o material que iria ser utilizado; Depois da compra, cortou-se todo o macarrão conforme foi indicado a quantidade de macarrão a ser utilizada em cada haste a partir do programa F-tool, de uma planilha e de fórmulas; Foi feito o desenho em cartolina da ponte a ser montada, escolhida pela equipe, a partir das medidas previamente determinadas no programa F-tool; Quando foram juntos todos os fios de macarrão de suas respectivas hastes aplicou-se a resina Epóxi para firmar os macarrões da haste; Utilizou-se as lixas para lixar as hastes e acertar o comprimento de cada uma. Depois de passada a cola, colocamos por cima do desenho, e lixamos a sobra do macarrão. Depois de passado a cola, emendamos as hastes com a resina e cola quente. Depois de secas envolveu-se os nós com durepox; Depois de colado com durepox, emendamos os tubos a parte da frente com a de trás, e assim se deu o fim da ponte. Por fim, passou-se a resina em toda ponte. 5

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9 Imagem do programa F-tool utilizado: 9

10 Planilha utilizada para os cálculos: 10

11 4. RESULTADOS E DISCUSSÕES: Foram feitos os seguintes cálculos, sendo que as forças sofridas pelas hastes poderiam ser de tração ou de compressão. Tração: Dimensionamento da haste para tração: A partir da fórmula apresentada anteriormente foi possível determinar a quantidade de fios de macarrão em cada haste. Utilizando como exemplo o membro 2, fornecido pelo programa, sendo ele uma haste de tração: Número de fios=150/4,267= 3,58 fios. Utilizando este resultado, construímos as hastes 1 e 5, porém arredondamos todas as hastes de tração para 8 fios de macarrão. Compressão: Para barras submetidas à compressão utilizamos a seguinte equação: Onde: l = Comprimento da barra; r = Raio médio do macarrão (0.9mm); Com este resultado montamos a haste 1 com 40 fios de macarrão, por exemplo. Para previamente calcularmos a massa de macarrão apenas na planilha utilizamos a seguinte fórmula: 11

12 M=(L)x(quantidade de fios)x(d linear); Sendo que d=3,9 e o comprimento de cada haste foi definido pela equipe. 5. CONCLUSÃO Concluímos que para a realização do projeto foi necessário aplicar alguns conhecimentos adquiridos durante as aulas, sendo possível desta maneira a construção do projeto (ponte de macarrão). 6. REFERÊNCIS BIBLIOGRÁFICAS: II Competição de Pontes de Macarrão. Regulamento. Disponível em: < Acesso em: 07 Jun HIBBELER. Mecânica para engenharia Estática. Capítulo 6: Análise estrutural. 12

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