PONTE DE MACARRÃO

Nossa Ponte foi teóricamente projetada para suportar 50kg, porem com muitas interferencias externas não foi possível o total aproveitamento do conjunt, em prática ela suportou aproximadamente 32kg um fator de 180 vezes o seu proprio peso de 177g .

Projeto Teórico

As forças de tração da ponte são simétricas por isso foi desenhado somente em um quadrante.

T1=25cm          T2=25cm            T3=25cm              T4=25cm           T5=25cm

T6=25cm          T7=25cm            T8=25cm              T9=25cm

As forças foram divididas simetricamente:

T1y = 8,5cm         T2y = 16cm          T3y = 21,8cm       T4y = 24,5cm

T5y = 4,3cm         T6y = 12,2cm       T7y = 18,8cm       T8y = 23 cm         T9y = 25cm

Taxa de tração

Tração total = { [(8,5+16+21,8+24,5+4,3+12,2+18,8+23)x2]+50-500}/2

Tração total =  {[(129,1)X2]-450}/2

Tração total =  {258,2-450}/2

Tração total =  {190}/2 = 95N           

Numero de fio =     Tração total / taxa de tração = 95/39,2 = 2,4fios ou aproximadamente 3fios

OBS:

Testes destrutivos da UFRGS mostram rupturas em cargas médias de aproximadamente 4kgf, que em Newtons é aproximadamente 39,2N.

Taxa de compressão

Numero de fios = sqrt{[(N.(I²))/27906(r⁴)]}

N= compressão = 258,2N

I= comprimento do fio = 87 mm

r= raio do macarrão = 0,9mm

27906 = taxa de compressão para fios até 9cm de comprimento

Numero de fios = sqrt{[(258,2.(87²))/27906(0,9⁴)]}

Numero de fios = 10,7 ou 11fios

Calculo da massa

18 barras de aproximadamente 9cm com 11 fios,

Num total de 198 fios e 1782 cm = 57g

38 hastes com 3 fios cada e 25 cm de comprimento

Num total de aproximadamente 92 g

Base para suporte com 42 fios de 5 cm cada

Num total de 7g

Amarrações de uma armação na outra 9 barras de 9cm e 2 fios e 10 barras de 5cm com 2 fios

Num total de 6g +4g

Total da massa aproximadamente de:

57+92+7+6+4 = 166g

Massa real no dia da prova 176,31g  -  a diferença é o massa da cola.

Projeto Prático

MATERIAIS UTILIZADOS

1 Pacote de macarrão Spaguethi nº8

4 tubos de cola SuperBonder

Conceitos Utilizados

PRIMEIRA LEI DE NEWTON
Conhecida como princípio da inércia, a Primeira lei de Newton afirma que a força resultante (o vetor soma de todas as forças que agem em um objeto) é nulo, logo a velocidade do objeto é constante.

Fr = 0

TRAÇÃO

Na física, a tração é a força aplicada sobre um corpo numa direção perpendicular à sua superfície de corte e num sentido tal que, possivelmente, provoque a sua ruptura.

Basicamente, a tração trata-se de utilizar um corpo e exercer sobre ele esforços com sentidos opostos, tracionando-o.


COMPRESSÃO

A compressão física é um resultado da aplicação de uma força de compressão a um material, resultando em uma redução em seu volume, ou, como tratado em resistência dos materiais e engenharia, uma redução de uma de suas dimensões, axial com a atuação da força, e um aumento da seção transversal a este mesmo eixo, quando a deformação da peça nesta direção é permitida, pois deve-se considerar que teoriamente, neste caso, seu volume mantenha-se constante.


RESISTENCIA DE MATERIAIS

A resistência dos materiais significa a capacidade do material resistir a uma força a ele aplicada.
A resistência de um material é dada em função de seu processo de fabricação e os cientistas empregam uma variedade de processos para alterar essa resistência posteriormente. Estes processos incluem encruamento (deformação a frio), adição de elementos químicos, tratamento térmico e alteração do tamanho dos grãos. Estes métodos podem ser perfeitamente quantificados e qualificados. Entretanto, tornar materiais mais fortes pode estar associado a uma deteorização de outras propriedades mecânicas.

CONCLUSÃO

Para esse projeto foi perdido muitas noites de sono, calculos trigonométricos (seno e cosseno manjamos horrores), queima de neurônios para construir o instrumento de teste da ponte, porém foi um aprendizado único que tem um valor enorme para continuação dos estudos, mesmo ter ficado em 2º lugar temos a consciencia que fomos bem e que nem tudo são flores.

Os calculos realizados no projeto são compatíveis com o semestre e adquirimos mais experiencia em como age um projeto prático, com suas interferencias externas e internas de casa material.

AGRADECIMENTOS

Gostaríamos de agradecer a colaboração do Prof. Felipe Justino (CalculoII) que nos apoiou com as leis do Seno e Cosseno, do Prof. Orrios (Mecanica Geral) que nos apoiou no calculo de quilíbrio da ponte, do Prof. Mauricio que nos deu a atenção necessária para execução do trabalho e de todos os envolvidos nesse projeto.

Fonte:

http://pt.wikipedia.org/wiki/Resist%C3%AAncia_dos_materiais

http://pt.wikipedia.org/wiki/Compress%C3%A3o_f%C3%ADsica

http://pt.wikipedia.org/wiki/Tra%C3%A7%C3%A3o_(f%C3%ADsica)

http://pt.wikipedia.org/wiki/Leis_de_Newton
Própria - Equipe de projeto