Estrelas da Física: 2016

quarta-feira, 26 de outubro de 2016

Referências

O grupo conclui que o projeto do Robô Gladiador é de fato um dos mais complicados do Ensino Médio, devido ao fato de termos que lidar diretamente com matérias que só tinhamos aprendido na teoria, como por exemplo, a parte elétrica do projeto. Por esse mesmo motivo, achamos que é uma competição interessante e legal, pois além de ser desafiadora nos coloca a frente de problemas que somos capazes de resolver. Achamos que a iniciação também envolve outras matérias que foram aprendidas em física ao longo dos anos, sendo um bom encerramento de ciclo. Quanto aos resultados obtidos pelo grupo, acreditamos que alcançaremos uma boa colocação na competição geral, visto que batemos o recorde que pertencia ao grupo de 2015 e que nossos tempos em testes estão como esperados.

Problemas com o motor

Apesar das tentativas de solucionar o problema do motor direito que sempre descolava, nenhuma foi eficaz. Depois de diversas maneiras, conseguimos resolver o problema ao prender o motores com cola quente e fitas, garantindo que ambos se mantivessem no lugar adequado.

Medições

Vm= 1m_ = 0,19 m/s
5,09s

Aceleração= 0,19 m/s = 0,03 m/s²
5,09s

Ec= 1 . m . v² = 1 . 0,6 . 0,19² = 0,010 J
2 2

Epg= m . g . h = 0,6 . 9,8 m/s² . 0,06 m = 0,35 J

Q= m.v
Q= 0,6kg . 0,19m/s= 0,114kg.m/s

As dimensões do projeto

Base do carrinho 17,5x 11,5 cm

Altura do carrinho (do chão até a base) 6cm

Proteção lateral 5x5 cm

Distância da proteção até o apoio 19,7cm

Distância da agulha até a proteção 13,5cm

Distância da agulha junto com o palito 23,5cm

Distância da base ao apoio (com o elástico) 9,9 cm

Distância entre as duas rodas traseiras 13,1 cm

Distância da traseira da base até a roda frontal 21,1 cm

Distância entre os dois motores 8,8

Tamanho dos caninhos que estão presos no motor 2,5cm

Diâmetro da roda traseira 12cm

Raio da roda traseira 6cm

Tamanho do apoio 13,2x 11,8 cm

Espaço entre a agulha central e a da direita 3,7 cm

Espaço entre a agulha central e a da esquerda 3,3 cm

Tamanho do elástico esticado segurando a base junto ao apoio 9,5 cm

Altura da agulha central até o chão 13,2cm

Altura da agulha da direita até o chão 11,2cm

Altura da agulha da esquerda até o chão 10,9cm

Raio da roda frontal 1,5 cm

Diâmetro da roda frontal 3,0 cm

Distância da roda frontal até o chão 4,8cm

Distância entre os dois botões do controle 6,5 cm

Tamanho da agulha com proteção 11 cm

Raio do eixo que segura a roda traseira 3cm

Diâmetro do eixo que segura a roda traseira 6cm

Distância da parte do Cd sem o eixo até o chão 3,5 cm

Reuniões do grupo

Em todas as reuniões estiveram presentes os integrantes Ana Clara, Clara (responsáveis pela parte mecânica) e Leonardo (responsável pela parte elétrica). Conforme combinado a integrante Thaís ficou responsável pelo blog, por conta da impossibilidade de comparecer às reuniões.

22/09- o grupo deu início ao 1º projeto.
02/10- dia da instalação da parte elétrica.
06/10- por conta de alguns problemas, um novo projeto teve que ser realizado.
08/10- conclusão do 2º projeto + testes.
20/10- testes.

Testes do Robô

No dia 21/10/2016 mais um teste foi realizado. O grupo conseguiu obter o novo recorde do Colégio, que antes pertencia ao G4 (3ºB 2015) com 4,87s. Seguem abaixo os tempos obtidos:

1º tempo: 5,28s 6º tempo: 5,72s
2º tempo: 5,10s 7º tempo: 6,10s
3º tempo: 4,71s 8º tempo: 4,25s (novo recorde)
4º tempo: 4,78s 9º tempo: 4,97s
5º tempo: 5,03s 10º tempo: 5,03s

sexta-feira, 14 de outubro de 2016

Testes do Robô

Alguns testes estão sendo feitos em sala de aula, o principal objetivo é fazer com que o robô cumpra um percurso no formato de um 8 em no máximo 1 minuto.
Os resultados do grupo até agora são:

07/10/2016 1º teste- 1º tempo: 21,56s
2º tempo: 18,37s
3º tempo: 18,47s

14/10/2016 2º teste- 1º tempo: 8,13s
2º tempo: 8,85s
3º tempo: 7,93s

Novo Robô

Devido aos problemas encontrados pelo grupo (parte elétrica, mecânica e uma base não tão resistente), um novo robô precisou ser feito.

Robô Gladiador

Após a montagem inicial o grupo passou por diversos obstáculos, primeiramente em relação à elétrica e depois mecânica, mas com muito esforço solucionamos os problemas.

Problemas elétricos: ligação incorreta do fios no eixo de ligamento. Ligações erradas do motor direito.

Soluções: reajustamos os fios no eixo.

Um fio arrebentou no motor direito, impossibilitando o uso de tal equipamento. Uma ligação ( verde/preta) rompeu diversas vezes do motor direito substituto. Refizemos a ligação e prendemos com fita isolante, e cortamos as partes quebradiças do fio. Trocamos os fios de posição e colocamos com seus devidos parceiros de ligação. Encontramos um motor substituto antigo, refizemos as ligações e o adaptamos para o atual. Dificuldade de manter o motor direito na posição correta, pois o mesmo caia depois de um tempo de uso.

Problemas mecânicos: roda direita não permanecia no eixo por mais de uma hora. Pressão do motor na roda, dificultando um andamento satisfatório do robô.
Ao vermos o papelão gasto da capota pela quantia de vezes que o motor descolorou, tomamos a decisão de trocar a capota e colar novamente o motor com cola mais quente do que as primeiras vezes.

Soluções: deixamos a cola quente mais tempo esquentando e aplicamos na parte interna e externa da roda, não permitindo que a roda saísse do eixo. Utilizamos um elástico mais largo para fazer pressão, e mudamos o ângulo de posicionamento do motor.

segunda-feira, 3 de outubro de 2016

Instalação da parte elétrica do Robô Gladiador

1 - Desrosquear a chave do controle e apertar na placa.

2 - Colocar os fios nas chaves do controle para reversão da corrente.

3 - Fazer a colocação do cabo dentro da caixa do controle.

4 - Fazer a ligação dos fios da caixa e dos controles da base. Cada cor com sua respectiva.

5 - Colocar o surporte de pilha.

6 - Desencapar o fio 4 vias e fazer a colocação dos mesmos ligado as respectivas cores do controle de motores.

7 - Parafusar o controle depois de colocar as pilhas.

8 - Ligar os fios dos motores aos fios do controle e isolar com fita.

Construção do Robô Gladiador

1º passo- separar o material: régua, estilete, papelão e caneta.

2º passo- marcar e recortar o papelão 12 X 27,5 cm para fazer os chassis.

3º passo- repita o processo anterior com outro pedaço de papelão e em seguida junte as partes com cola quente.

4º passo- para fazer o escudo corte com o estilete uma peça de 22 X 5 cm

5º passo- com um pedaço de papelão 17 X 13 cm, faça a suspensão.

6º passo- junte todas as peças, aplique a cola quente em uma das pontas do chassi e cole o escudo, essa será a frente do seu carrinho.

7º passo- marque no chassi 12 cm e cole a suspensão, dobrando a ponta colada em 3 cm.

8º passo- com uma caneta marque a parte traseira do seu chassi por volta de 6 cm, expanda as linhas para os extremos do papelão e marque.

9º passo-meça 2,5 cm a partir da linha feita para cima e para baixo, e 1 cm para direção de dentro do chassi.

10º passo- corte a parte marcada anteriormente e com cola quente cole os eixos.

11º- para as rodas use CDs, a sua volta passe fita isolante.

12º- para colocar as rodas no eixo use cola quente, aplique na parte onde liga o CD e o eixo, tomando cuidado para não cair na parte giratória do eixo.

13º-para finalizar as rodas, na parte da frente do chassi marque 2,5 cm e cole a toda giratória, que por sua vez já deve estar colada em um pedaço menor de papelão.

14º- voltando para traseira do robô marque 1 cm no chassi e na capota, no lugar marcado fure e coloque os pregos pretos. O do chassi virado para cima, e da capota virado para baixo.

15º passo- na capota meça 1,5 das suas extremidades, nesse local será colocado o motor, então tenha certeza que ele será colado para atingir 45º dos CDs.

16º passo- cole com cola quente os motores.

17º passo- nas hastes do motor coloque um pedaço de tubo de caneta, o suficiente para que atinja as rodas. (Use o tubo laranja)

18º passo- para fazer pressão e o robô andar coloque um elástico nos pregos da capota e do chassi, juntando-os.

sexta-feira, 1 de julho de 2016

Conclusão

Considerando o decorrer desse trabalho entendemos que o telefone de latinha pode ser mais do que um simples brinquedo, atribuímos fenômenos físicos a ele e entendemos o seu funcionamento. Ao final da competição acreditamos que mesmo não resultando como o vencedor, o projeto deu certo e nos deixou claro a ideia de ondas mecânicas e longitudinais ( já que a lata se encaixa nessas classificações).

Física no telefone de latinha

As Ondas Sonoras são Ondas Longitudinais que consistem numa série de Compressões, seguidas de Rarefacções, e que se propagam através de Meios como o ar, a água ou os sólidos. As Ondas Sonoras propagam-se muito melhor, e mais rapidamente, nos materiais sólidos do que no ar.

Quando alguém fala ou emite um som, o ar ondula ou vibra. Os nossos ouvidos captam as vibrações de som, ou ondas de som, e enviam-nas para o nosso cérebro. Só então ouvimos o som.

Quando se aplica tensão ao fio e falamos para uma das latas do telefone, o som vibra pelo fio esticado até à outra lata. A pessoa do outro lado do telefone ouve a mensagem após os seus ouvidos captarem as vibrações de som e as enviarem para o cérebro para serem processadas.

As características físicas do Som são: Frequência, Comprimento de Onda, Amplitude e Velocidade.

Frequência e Comprimento de Onda: A Frequência f representa o número de ondas que passa por um ponto num segundo, medidas em Hertz. O Comprimento de Onda λ é a distância entre dois picos de onda sucessivos. A Frequência e o Comprimento de Onda relacionam-se à Velocidade do Som v pela equação:

λ x f = v

A Amplitude é a diferença entre as pressões máxima e mínima no interior das ondas.

A Velocidade depende do meio, sua temperatura e pressão. Em ar seco, a 20ºC, a Velocidade do Som é, aproximadamente, 343 m/s. A Velocidade é superior em materiais mais densos ou sólidos, tal como a água, aço ou um fio em tensão.

quinta-feira, 23 de junho de 2016

Peso do telefone de latinha

P = m . g

P = 0,192 . 10

P = 1,92 N

M = 1/10 = 0,1

V = Raiz quadrada de 1,92/0,1 = Raiz quadrada de 19,2

V = 1,38

sexta-feira, 3 de junho de 2016

Telefone de latinha

Hoje realizamos mais um teste do telefone de latinha.

1ª rodada: 8 palavras.
2ª rodada: 13 palavras.
3º rodada: 4 palavras.
4ª rodada: 10 palavras.
5ª rodada 6 palavras.

Total de 68 pontos.

sexta-feira, 20 de maio de 2016

Telefone de Latinha

Hoje foi realizado o terceiro teste do Telefone de Latinha, onde cada grupo deveria acrescentar ao projeto uma inovação tecnológica. Por isso, o grupo decidiu encerar todo o barbante.

O grupo decidiu que a melhor opção de inovação tecnológica seria usar cera de vela.
Materiais utilizados:
• Um copo de iogurte de plástico • Um copo de plastico maior que o do iogurte • Barbante • Fita métrica ou trena • Tesoura • Prego • Alicate • Duas velas Primeiro passo: Com o alicate pegue o prego, com cuidado esquente-o no fogo, depois de já quente pegue os dois copos, os vire de cabeça para baixo, marque um meio e fure com o prego quente.
Segundo passo: Pegue o barbante e com o auxilio de uma fita métrica ou de uma trena meça 10 metros e então corte o barbante.
Terceiro passo: Acenda duas velas, de um espaço de 2 cm nos 10 metros de barbante nas duas extremidades,comece a derreter uma vela usando o fogo da outra vela, deixando o bastante logo abaixo,passe (com o auxilio de um uma caneta) a cera no barbante.
Quarto passo: Depois de ter passado a cera no barbante inteiro e depois de estar seco, pegue as extremidades que estão sem a cera e coloque nos buracos que foram feitos no copo, passe o barbante ate ele estar dento do copo e faça um nó.

Feitas as alterações, os resultados obtidos pelo grupo foram:

1ª rodada: 3 palavras
2ª rodada: 12 palavras (24 pontos)
3ª rodada: 28 palavras (56 pontos)

Totalizando 83 pontos e ficando em 2ª posição no teste, distante apenas 3 pontos do 1º colocado.

Telefone de Latinha

No dia 06/05/2016 foi realizado o segundo teste do Telefone de Latinha.

Para isso, o grupo decidiu fazer alterações no projeto, que inicialmente era composto por dois copos de plástico do mesmo tamanho.

O copo do receptor das mensagens passou a ser de tamanho menor, enquanto o do locutor continuou igual.
Fita isolante foi colocada nas bordas de ambos os copos.

Feitas as alterações, os resultados obtidos pelo grupo foram:

1ª rodada: 3 palavras

2ª rodada: 1 palavra

3ª rodada: 2 palavras

4ª rodada: 8 palavras

sexta-feira, 6 de maio de 2016

Ponte de Wheatstone

A ponte de Wheatstone consiste em dois ramos de circuito contendo dois resistores cada um e interligados por um galvanômetro. Todo conjunto deve ser ligado a uma fonte de tensão elétrica.

Variando-se a resistência do reostato, pode-se obter um ponto em que a indicação no galvanômetro fica nula, aí a ponte está equilibrada.

Dos resistores R1, R2, R3, um deles é o desconhecido, cujo valor desejamos determinar e os outros dois são resistores conhecidos.

Com a ponte equilibrada:

Como U_CD = 0, temos:

Dividindo uma equação pela outra temos:

Numa ponte equilibrada, há uma igualdade em cruz do produto das resistências elétricas.

Fonte: http://www.infoescola.com/eletricidade/ponte-de-wheatstone/

sexta-feira, 29 de abril de 2016

Telefone de latinha

Hoje começamos a competição do telefone de latinha, o nosso grupo (2), teve um total de 48 palavras.

O 1º tema foi: Cidades do Vale do Paraíba. O grupo repassou com sucesso as seguintes cidades: 6 Cidades.

Taubaté

São José dos Campos

Pindamonhangaba

Caçapava

São Luís do Paraitinga

Tremembé

O 2º tema foi: Professores do Colégio Idesa. O grupo repassou com sucesso os seguintes professores: 11 Professores (Os pontos foram multiplicados por 2)= 22 Professores.

Rildo

Marinês

Luciana

Rita

Débora

Rodolfo

Edson

Toninho

Isabel

Maurício

Reinaldo

o 3º tema foi: Pessoas da sala. O grupo repassou com sucesso os seguintes nomes: 2 Nomes.

Ana Beatriz

Breno

o 4º tema foi: Países da América do Sul. O grupo repassou com sucesso os seguintes países: 9 Países (Os pontos foram multiplicados por 2)= 18 Países.

Brasil

Peru

Bolívia

Chile

Argentina

Guianas

Equador

Paraguai

Uruguai

quinta-feira, 28 de abril de 2016

Telefone de latinha

Hoje o grupo se reuniu para construir e testar o telefone de latinha.

Passo à Passo:

Materiais utilizados:

• Um copo de plástico maior que o do iogurte

• Um copo de iogurte de plástico

• Barbante

• Alicate

• Fita métrica ou trena

• Tesoura • Prego

Primeiro passo : Com o alicate pegue o prego, com cuidado esquente-o no fogo, depois de já quente pegue os dois copos, os vire de cabeça para baixo, marque um meio e fure com o prego quente.

Segundo passo: Pegue o barbante e com o auxilio de uma fita métrica ou de uma trena meça 10 metros e então corte o barbante.

Terceiro passo: Pegue as duas extremidades do barbante e as insira no buraco feito em cada copo, depois de passado o barbante faça um nó para que o barbante não escape do copo. E depois é só testar para ver se o telefone esta pegando.O copo menor é o que ira ser usado para escutar e o maior para falar.