Princípios da Física aplicados na Catapulta

Elas podem ser classificadas de acordo com o conceito físico usado para guardar e liberar a energia requerida para arremessar.

Energia Potencial Elástica: Define-se a energia potencial de uma corda ou mola que possui elasticidade.

 O elástico usado na catapulta fica esticada e com certa quantidade de energia armazenada. Quando o dispositivo é acionado o elástico se solta e a bolinha recebe parte dessa energia e, com isso, adquire movimento.

Referência: http://pt.wikipedia.org/wiki/Energia_potencial_el%C3%A1stica

Energia Cinética: A Energia Cinética é a energia que está relacionada com o estado de movimento de um corpo. Este tipo de energia é uma grandeza escalar que depende da massa e do módulo da velocidade do corpo em questão. Quanto maior o módulo da velocidade do corpo, maior é a energia cinética. Quando o corpo está em repouso, ou seja, o módulo da velocidade é nulo, a energia cinética é nula.

Referência: http://pt.wikipedia.org/wiki/Energia_cin%C3%A9tica

Energia Potencial Elástica quando liberado é transformado em energia cinética do projétil.

Referência: http://www.iserj.net/2010/03/energia-potencial-gravitacional-trebuchet/

Primeira Lei de Newton: Na ausência de forças, um corpo em repouso continua em repouso, e um corpo em movimento, continua em movimento retilíneo uniforme (MRU).

Referência: http://www.brasilescola.com/fisica/primeira-lei-newton.htm

Segunda Lei de Newton:  Esse princípio consiste na afirmação de que um corpo em repouso necessita da aplicação de uma força para que possa se movimentar, e para que um corpo em movimento pare é necessária a aplicação de uma força. Um corpo adquire velocidade e sentido de acordo com a intensidade da aplicação da força. Ou seja, quanto maior for a força maior será a aceleração adquirida pelo corpo.

Referência: http://pt.wikipedia.org/wiki/Leis_de_Newton

Força Elástica: A força que a mola exerce sobre o corpo é chamada de força elástica da mola.Se esse corpo que foi suspenso na mola não causa deformação permanente na mola, 

ao retirá-lo a mola volta a sua configuração original. Por isso dizemos que a força que 

a mola exerce no corpo é elástica.

Referência: http://www.ufsm.br/gef/Dinamica/dinami11.pdf

Extraído do blog: http://meninas-engenharia.blogspot.com.br/2012/12/principios-da-fisica-aplicada-na.html

Conclusão: 
O grupo teve sucesso em todas os objetivos buscados, estes são construir a catapulta, acertar o alvo e descobrir o envolvimento da Física no projeto.

Os Problemas que tivemos na iniciação tecnológica foi pensar em um jeito para a trava,pois como escolhemos que o braço da catapulta se movesse,tivemos que encontrar um meio para ter uma trava móvel. A solução foi usarmos ganchos para fazer uma trava móvel.
Os testes: todos lançamentos foram parabólicos,em linha reta variando espaços de 3,0 à 5,0 metros

Projeto:
1 passo:foi construir a base que usamos como medida 30x50.
2 passo:erguer as bases
3 passo:fazer o braço da catapulta,não podendo ficar muito no final da base,pois não fará tiros parabólicos
4 passo:como escolhemos que nossa catapulta teria variação de espaço lançados,criamos um jeito que desse para mudar o braço da catapulta
5 passo:com o lançamento da catapulta,ela sairia de onde era para ela ficar,então foi necessário colocar um pedaço de madeira para segurar o braço da catapulta.E colocamos a peneira no braço da catapulta.E fizemos furos no final da catapulta para passar um ferro onde teria um fio que seguraria o braço da catapulta para baixo.



Matérias utilizados na catapulta:
-Madeiras
-parafusos
-ganchinhos
-cabo de vassoura
-cola de madeira
-fio dental(para puxar o braço da catapulta

Membros do grupo:Júlia de Sales(14),Mykael Querido(28),Lavinia Matos(17),Luma Lobato(21),Vitoria Caroline(39),Letícia Morais(42),Mariana Zamoner(43)

Curiosidades sobre aviões

Curiosidades sobre os aviões:
         http://desastresaereosnews.blogspot.com.br/2014/07/veja-10-curiosidades-sobre-avioes.html

Passo a passo do avião de papel

1º

2º

3º

4º

5º

Resultado

 Passo a passo:
1° O papel deve ser dobrado em pequenas tiras até a metade da folha como mostra a figura 2° Depois de ir dobrando pequenas tiras até metade da folha , dobre a folha ao meio 3° Dobre as asas cada uma para um lado , formando a base onde o avião será segurado para ser lançado 4° Por fim , dobre as pontas das asas

Correções do Relatório

Correção das questões do relatório realizado em sala:

3)O texto teve base nos seguintes links: https://pt.m.wikipedia.org/wiki/Irm%C3%A3os_Wright

                                                            https://pt.m.wikipedia.org/wiki/Santos_Dumont

6)Tabela referente a testes do avião de papel: indicando a velocidade média de cada marcação de tempo.

Resposta do Relatório;exercicio 3
Existem duas teorias da invenção do avião, a dos irmãos Wright e Santos Dumont. Os irmãos tinha como objetivo jogar o avião e apenas planasse, ao contrario de Santos Dumont. No dia 10 de dezembro de 1903 eles criaram um avião motorizado controlado. A principal realização deles foi criar um avião com três eixos pra poder controlar a aeronave. Desde o início eles queriam uma aeronave que possui-se um método confiável de controle de pilotagem. Que na verdade seria o contrario do que os outros queriam, que era motores mais potentes. Já Santos Dumont, em 1906, ele se convenceu de que o motor de explosão ja tivera se desenvolvido o suficiente para ser usado em uma aeronave mais pesada do que o ar. Foi assim que abandonou o balão e os dirigíveis, para procurar algo parecido. Entao foi feita em 1906 sua primeira aeronave. E em 13 de setembro de 1906 foi feito seu primeiro vôo, demonstrando a todos de que era possível umas aeronave mais pesada que o ar poder voar por algum tempo.

Física do Voo de Aviões de Papel

O movimento de planadores como os aviões de papel é descrito pela atuação de três forças e as Leis de Newton. A figura 1 mostra o diagrama de corpo livre de um avião de papel em trajetória ascendente, posicionando a força peso (P) a força de sustentação (FS) e a força de arrasto (FA) (HOMA, 2010). As forças FS e FA tem origem aerodinâmica, ou seja, na interação com a atmosfera, e dependem da velocidade do ar. A força de arrasto está relacionada com a resistência que o choque com as partículas de ar realiza com o objeto em movimento.
A origem da força de sustentação está na interação de objetos com o ar em velocidade (STUDART & DAHMEN, 2006; ANDERSON & EBERHARDT, 2006). A diferença entre as velocidades do volume de ar abaixo e acima do objeto gera uma força direcionada de baixo para cima, que resiste à ação do peso, ou seja, é uma reação devida ao contato com a atmosfera. Esta reação é obtida com facilidade em objetos planos, onde a diferença entre as velocidades do ar acima e abaixo é relativamente alta dependendo da orientação relativa do objeto e a velocidade do ar, gerando a força de sustentação perpendicular a superfície. A Física envolvida na origem desta força pode ser entendida utilizando 2 princípios, igualmente corretos. O primeiro e mais empregado, envolve a Física de Fluidos e o princípio de Bernoulli, que relaciona a pressão do fluido e a velocidade de escoamento. No caso, o princípio diz que fluidos a velocidades maiores exercem pressões menores. Logo, a pressão acima da asa é menor que abaixo, gerando uma diferença de pressão e a força de baixo para cima. O segundo e mais intuitivo utiliza a 3 a Lei de Newton. Neste caso, quando a velocidade acima do objeto é maior que abaixo, o ar é acelerado para baixo pelo objeto que atravessa o fluido, e a atmosfera reage sobre o objeto com uma força contrária, ou seja, para cima (STUDART & DAHMEN, 2006; ANDERSON & EBERHARDT, 2006).   

Recorde Mundial

Um novo recorde de distância de voo de um aviãozinho de papel foi estabelecido na Califórnia. Dentro de um hangar, na base da Força Aérea Americana de McClellan, perto de Sacremento, Joe Ayoob arremessou um avião de papel que voou 69,1 metros.

O recorde mundial anterior era de 63 metros. A nova marca, que será reconhecida pelo Livro Guinness dos Recordes, foi bastante comemorada pelas pesssoas que estavam no local.

Desenhado por John Collins, projetista de aviões de verdade por muitos anos, o aviãozinho recordista foi feito de uma folha de papel A4 de 100 g/m² de gramatura e um pouco de fita adesiva.

Site da UOL notícias 

Membros do grupo

Entrou uma nova integrante no nosso grupo(3): Mariana Zamoner.

Grupo:

-Júlia de Sales (L)

-Lavínia da Silva

-Luma Lobato

-Mykael Querido
-Vitória Caroline

-Leticia Morais 

-Mariana Zamoner 

Santos Dumont x Irmãos Wrigth

                       Santos Dumont x Irmãos Wrigth 

Santos Dumont

Alberto Santos Dumont nasceu no dia 20 de julho de 1873 no sítio Cabangu, no local que viria a ser o município de Palmira, em Minas Gerais.

Com Alberto ainda pequeno sua família mudou-se para Valença (RJ) e passaram a se dedicar ao café. Em seguida seu pai comprou a Fazenda Andreúva logo percebeu o fascínio do filho pelas máquinas da fazenda e direcionou os estudos do rapaz para a mecânica, a física, a química e a eletricidade.

Alberto com 18 anos de idade foi para a França completar os estudos. Ao chegar em Paris admirou-se com os motores de combustão que começavam a aparecer impulsionando os primeiros automóveis e comprou um para si. Logo Santo Dumont estava promovendo e disputando as primeiras corridas de automóveis em Paris.

Funcionamento de um Avião

Sabemos que o principal obstáculo nas primeiras tentativas para colocar um avião no ar era o seu peso, uma força causada pela gravidade, mas com alguns diferentes formatos na aerodinâmica dos corpos, conseguiu-se controlar este problema, de forma artesanal no início. Nos estudos e pesquisas feitos pelos cientistas das várias épocas, verificou-se que o ar, que será responsável para sustentar uma aeronave em vôo é composto de alguns elementos, entre eles, nitrogênio, oxigênio e água, com isto podendo sofrer alterações em grandezas como a densidade, temperatura e pressão. Estas mudanças na atmosfera estão relacionadas entre as diferenças de temperatura e pressão entre as várias massas de ar que circulam, originando deslocamentos das camadas, dando início aos ventos, que poderão ser úteis ou desfavoráveis ao vôo. As grandezas vetoriais e escalares estão presentes também, sendo as forças, todas vetoriais, incluindo as velocidades, pressões e acelerações, já as escalares, compostas da massa, das temperaturas e densidades. Quando um avião tem o vento a seu favor, temos uma soma vetorial, ou vice-versa, com isto, os vetores são amplamente utilizados, originando todo tipo de resultantes, sejam elas verticais, como peso e sustentação, que será vista posteriormente no item das forças, ou horizontais, como a tração e a resistência do ar, quando o avião está em vôo com velocidade constante, a soma de todas as suas forças é nula. O empuxo visto em hidrostática, também é bem utilizado, porém tendo como fluído, o ar, pois o deslocamento de ar para trás irá causar uma força para frente, então o empuxo, já relacionando com a 3º lei de Newton, lei da ação e reação. A temperatura é muito importante, sendo muito variável, sabemos que quanto mais alto estivermos em relação ao nível do mar, menor será seu valor, o mesmo acontece com a densidade do ar, pois quanto maior a altitude ficará mais rarefeito alterando nas forças relacionadas no vôo, pois altera diretamente a resistência do ar, quanto ao avanço de um corpo.Há quatro tipos de forças presentes no vôo:sustentação,arrasto,arrasto de atrito,arrasto de forma 

Irmãos Wright

Dois inventores americanos, chamados Wilbur e Orville Wright, são considerados, nos Estados Unidos e alguns outros países, os idealizadores, construtores e pilotos do primeiro avião, em 1903. Algumas características de seus desenhos ainda se usam em aviões modernos.

Os irmãos Wright começaram se interessar por planadores.Depois de estudar planadores, os Wright decidiram projetar e construir um avião, que é similar ao planador, porém dotado do seu próprio sistema propulsor. Em 1903 construíram um avião com motor a gasolina que acionava duas hélices. Os Wright continuaram a aprimorar seu invento e, em 1905, conseguiram permanecer no ar por cerca de 40 minutos.

Em 1908, os Wright venderam um avião ao exército americano e começaram a exibir seu produto nos Estados Unidos e na Europa, ganhando fama rapidamente.

Planadores:são aeronaves que não possuem motores,são mais densos que o ar e possui sua configuração aerodinâmica parecida com a de um avião,que se mantém voando graças a correntes ascendentes da atmosfera.

Curiosidades: Santos Dumont não inventou só o avião(14-bis), como inventou o balão a gás de pequeno porte,dirigível,relógio de pulso,Hangar,Ultraleve e chuveiro de água quente.

Vídeo da competição

Vídeo da competição, mostrando o carrinho em funcionamento

Carrinho em funcionamento

Vídeo exemplificando o funcionamento do carrinho.

Projeto do carrinho

 Materiais:

- 1 pedaço de isopor (20cm X 12,5cm)

- 4 tampinhas de garrafa

- 2 canudos

- 2 palitos para churrasco

- Fita adesiva

- Tesoura 

- 1 balão

- 1 faca

- 1 tubo (podendo ser de caneta)

Passo a passo:

- Usando a faca, faça um furo no centro de cada tampinha. Depois coloque o palito de churrasco no furo da tampinha. Coloque o canudo envolto no palito para depois colocar a outra rodinha, esse será o eixo do carrinho, portanto teremos dois eixos iguais. Posicione os eixos na base do carrinho de forma reta para que não desvie. Fixe os eixos com fita adesiva sobre o isopor. Utilize um tipo de tubo para fixar o balão na ponta e para ser assoprado. Não deixe nenhuma passagem para o ar vazar de forma errada. Pegue o tubo e o balão e coloque na traseira do carro. Prenda o tubo no carrinho com fita. Com isso seu carrinho estará pronto. Você pode personalizar usando a criatividade.

Este carrinho foi montado para a competição,mas o grupo percebeu que o carrinho anterior estava melhor e usamos ele na competição. Material Utilizado:
-Palito de picolé
-Palito de churrasco
-Canudos
-Rodinhas de carrinho de brinquedo
-Durex
Como foi feito:foi ajuntado as duas pontas do palito de churrasco,e como base usamos palitos de picolé,passamos durex em baixo dos palitos,para prender os canudos,para colocar os palitos,para o encaixe das rodinhas,passamos os palitos nos canudos e encaixamos a rodinha.