Grupo 1

O Grupo 1 respondeu corretamente a questão proposta.

Parabéns! 

Reposta da pergunta feita pelo Grupo 1

-Qual  a menor temperatura em Kelvin?
R: 0 K (-273,15 ºC)

Pergunta para o Grupo 1.

 Quais são as fórmulas de dilatação, linear, superficial, e volumétrica, respectivamente ? - 200 pontos

Relatório final - Foguete a Água

1 - Descrição do Projeto (passo a passo) da base, do foguete e do paraquedas.

Toda a descrição da construção da base foi tirada de um arquivo no site da escola, em função de a construção da base do grupo 6 ter sido construida seguindo à risca as orientações do PDF.

Quem desejar abrir o PDF, clique abaixo:

PDF - Construção da Base.

-A base foi construída através dos passos que são passados no 'Kit Básico' de Lúcio da Silva Barbosa (Modelo 2009) . Materiais simples, funcionais e o mais importante, muito acessíveis.

O Passo a Passo será mostrado abaixo, como é mostrado no arquivo que foi disponibilizado pelo professor:

Os materiais utilizados para a construção da base, são:

- Barbante: 6 metros

- Abraçadeira de nylon: 8

- Rolha de cortiça: 1

- Fita isolante

- Mangueira de ar ¼: 3 metros

- Abraçadeira de Ferro: 1

- Bico de pneu de bicicleta: 1

- Cano de água T ¾: 1

- Cano de água ¾: 6 centímetros

- Chapa de madeira: 15x10 cm²

- Parafuso sextavado com porca: 4

- Cano esgoto 40: 3,5 centímetros

- Cola super bonder

 
Inicio da montagem:

- Fazer quatro furos na chapa de madeira, distantes de maneira que o cano de água T ¾ possa ser prendido e colocar os quatro parafusos sextavados.

- Encaixar o cano T com o cano de 6cm.

- Cortar 6 abraçadeiras de nylon no tamanho de 8cm.

- Colar com super bond, no cano de 6cm de maneira que elas fiquem

eqüidistantes no perímetro do cano. Importante observar que a parte quadrada

maior da abraçadeira deve ficar para dentro como mostra a ultima figura.

- Passar duas abraçadeiras para fixá-las no cano de modo que os nós (parte

quadrada) fiquem um abaixo do outro (na figura central eles estão opostos),

para não atrapalhar o funcionamento da trava.

- Passar fita isolante ao redor das abraçadeiras.

- Fixar o cano T (já montado no passo anterior) na chapa de madeira (1° passo) e colocar as porcas nos parafusos para prender o cano. Importante observar que se os parafusos ficarem muito próximos, o cano entrará mais apertado, com isso, utilize um martelo e bata nas saídas inferiores do cano de modo a não danificar o mesmo e que consiga encostar todo o cano na chapa.

- Pegar o barbante de 6m e dobra-lo ao meio e fazer dois furos no cano de esgoto, de modo que fiquem opostos e 1cm da extremidade do cano.

- Passar uma ponta do barbante entre a porca e o cano T e a outra ponta no lado oposto, conforme a figura do meio, caso fique difícil, retire a porca depois recoloque, de modo que o barbante passe e não prenda.

- Amarrar as pontas do barbante nos furos do cano de esgoto.

- Prender o bico de pneu de bicicleta em uma extremidade da mangueira de 3m utilizando a abraçadeira de ferro.

- Passar a outra extremidade da mangueira dentro do cano.

- Furar a rolha de cortiça e colocar na mangueira.

Observações:

- Realizar testes para controlar os vazamentos ocasionados pela rolha. Esse controle pode ser feito adicionando fitas para prender melhor a rolha na mangueira, ou utilizar lixas para afinar a rolha se ela estiver muito apertada, trocar a rolha caso ela esteja muito danificada.

- Importante lembrar que as garrafas têm ‘bocas’ diferentes, com isso, se a rolha ficar excelente para algumas garrafas, ela pode ficar apertada ou larga em outras.

- Prender a base em outra chapa de madeira para ela não andar quando a trava for puxada.

Fonte:

http://www.idesa.com.br/disciplinas/fisica/download/KitLucio.pdf (Acesso em 27/06 as 19:00)

Construção do Foguete/Paraquedas

No foguete, o que se pode adicionar para aumentar sua estabilidade são as aletas verticais. Ainda não construímos nenhum foguete com estas aletas, apesar de acharmos que até o dia da competição, elas estejam no foguete.

Quanto ao paraquedas, nós fizemos vários modelos com materiais diferentes e tamanhos diferentes. O que mais se sobresaiu, foi com um saco de lixo especial, muito fino, e resistente. A confecção deste paraquédas será mostrada a seguir :

Temos um saco de lixo já cortado, em forma de quadrado (tamanho à escolha).
1-Dobramos este quadrado ao meio, pela diagonal.
2-Formado um triângulo, dobramos denovo ao meio.
3-Irá formar-se outro triângulo, e deste, dobre ao meio novamente.
4-Tendo este triângulo menor formado, agora preste atenção para a dobra, e em seguida para o corte. Você irá pegar a ponta número 1 e irá movimenta-la, até o ponto x de forma linear, para sobrar uma ponta.
5-Assim dobrado, recorte a ponta que sobrou. (linha branca)
6-Recorte de forma circular a extremidade maior do que restou(linha branca).
7-Antes de abrir a dobradura, faça um furo pequeno (suficiente para passar um barbante) no ponto vermelho indicado.

(Clique na imagem para ampliar)
 

Abra toda a dobradura, e com os 8 furos feitos, amarre um barbante em cada furo, e as outras 8 pontas, prenda com fita crepe/fita isolante no fundo da garrafa (foguete) de maneira que os fios fiquem equidistantes.
Para calcular o tamanho do fio que vai até o foguete, pegue o valor do raio do paraquedas e multiplique por 1,5.

2- Tabelar número de testes realizados e desempenho do foguete em cada um deles.

No total até hoje, dia 27/06/11, o grupo 6 do 2º EM A deve ter realizado, contando todos os lançamentos,  aproximadamente 70 testes. 

Começamos , logo após montar a base, a lançar os foguetes sem o paraquedas, para termos uma ideia de quão alto o foguete iria, e qual seria a sincronia no bombeamento e liberação da trava. 

Os testes sem o paraquedas, são completamente diferentes dos com o paraquedas. Para quem só lança sem paraquedas, quando resolve adiciona-lo ao foguete, vê que realmente é começar do zero. Novos problemas surgem, e novas soluções também. 

O desempenho do foguete com o paraquedas no começo dos testes, estava nos preocupando, porém, agora estamos um pouco mais satisfeitos com os resultados, apesar de ainda querermos melhorar muito até o dia 6 de agosto (dia da competição oficial de 2011). 

3-Descrever Problemas Ocorridos e Soluções Propostas. 

No inicio do projeto estavamos com problemas na sincronia entre o bombeamento e a liberação da trava, pois hora a pressão era muita, hora era pouca. Mas solucionamos isso com a prática. Quanto mais fomos testando, melhor foi ficando essa sincronia.

Até agora, podemos dizer que nosso maior problema foi com vazamentos, sendo de ar, entre a bomba e a mangueira, ou de água, entre a garrafa e a rolha de cortiça.

Os dois foram solucinados com o uso da fita veda-rosca, que no caso do ar, travou melhor o bico e a 'travinha' da bomba, no bico de pneu de bicicleta, encontrado na mangueira. Já no caso da água, vimos que com a mesma rolha de cortiça sendo usada muitas vezes, ela molhava muito, e esfarelava. Vimos que o ideal, era que a rolha não molhasse, além de ter que ganhar algum volume lateral para entrar na boca da garrafa e ficar mais dificil a água sair. Cobrimos a rolha com fita veda-rosca, de forma que ela possa ser utilizada pelo menos 3 ou 4 vezes, antes de a fita rasgar e a cortiça molhar. Após isso acontecer, trocamos a fita, e deixamos a rolha seca, firme e bem volumosa. 

4-Cálculo da Força realizada sobre o Foguete

Raio (R) = 3 cm

π = 3,14

pressão (p) mais utilizada = 6 bar = 600000 Pa

π.R² = área do círculo

Cálculo da força (F)

p=F/A

F=p.A

F=p.π.R²

F=600000 . 3,14 . 3²

F= 1884000 . 9

F= 16956000 N

 

5- Conclusão do Trabalho.

Em síntese, vimos que todo este processo que estamos passando de montagem e cálculos para com o foguete, nos rendeu muito trabalho. Podemos dizer que está sendo difícil. Pelo menos para o nosso grupo está trabalhoso. Mas fora toda essa dificuldade, acreditamos que o trabalho que tivemos e estamos tendo, irá nos fornecer um resultado muito bom. É o que acreditamos. Estamos dando tudo de nós neste projeto, e é por isso que gostariamos de obter algo satisfatório. 

Com todos os testes e problemas que já resolvemos , temos em mente, que nas férias, teremos tempo e poderemos aperfeiçoar bastante o nosso projeto, e chegar no dia da competição oficial, bem confiantes e seguros, para tudo o que vier.

Grupo 2

O grupo 2 respondeu corretamente a questão proposta!
Parabéns!

Resposta da pergunta feita pelo grupo 2

Uma barra de metal possui comprimento L a 20°C. Quando esta barra é aquecida até 120°C seu comprimento varia de 10-³ L. Qual é o coeficiente de dilatação do metal? 500 pontos

ΔL = L α ΔT , em que α é o coeficiente de dilatação linear.

10^(-3) L = L α (120-20) , como o L multiplica dos dois lados podemos eliminá-lo:

10^(-3) = α (120-20)

α = 10^(-3) / 100

α = 10 -5 T -1 ou α = 0,00001 T -1

Desafio de sala - entre grupos

Nesse desafio, foi sorteado o grupo, para o qual temos que fazer alguma pergunta sobre dilatação.
Faremos a seguinte pergunta para o grupo 2:
(300 pontos)

Uma chapa de aço tem área de 36m² a 30ºC. Calcule esta área a 50 ºC. Coeficiente de dilatação superficial do aço =  22 x 10^-6ºC^-1

FOGUETE

Questões

OBSERVE AS FIGURAS ABAIXO:

Foguete 1

Foguete 2

Foguete 3

Foguete 4

1-) Em cada um dos casos existe problemas com relação as nossas
regras. Descreva o que está de errado em cada foguete.

Foguete1- quando foi lançado, tombou para o lado, e isso pode causar acidentes.

Foguete2- a corda que libera a trava é muito curta, o que faz o lançamento ser perigoso para quem o lança

Foguete3- a base de lançamento é muito alta e parece ser muito leve, o que faz o foguete perder estabilidade. Alem de ser extremamente perigoso lançar com pessoas ao redor.

Foguete 4-a bomba da onde sai a pressão, está muito próxima do foguete, e o correto seria ela estar a no mínimo três metros de distancia do foguete.

OBSVERVE AGORA ESTES DOIS CASOS:

 Foguete 5
 

Foguete 6

2-) Na primeira foto o que podemos observar de diferente em
comparação com o modelo mostrado em sala de aula?
Qual sua opinião em relação aos dois modelos?

No foguete não é utilizada a rolha de cortiça, e sim uma tampa de plástico que está quase saindo do gargalo. Nós não arriscaremos falar sobre um modelo que não conhecemos. Mas apesar disso, somos mais otimistas com o mostrado em sala de aula.

3-)O Paraquedas que você pretende utilizar segue o modelo da foto?
Se não como será realizado? 

Não. O pára-quedas que iremos utilizar, será grande com o fio curto. Acreditamos que esse pára-quedas, 'freie' melhor o foguete até chegar no chão.

QUESTÕES GERAIS SOBRE FOGUETISMO

4-)O que é centro de pressão? 

O Centro de Pressão (CP) é o ponto onde age a resultante das forças aerodinâmicas e o momento de arfagem é nulo. O Centro de Pressão muda de posição conforme variamos o ângulo de ataque, caminhando para o bordo de ataque quando o ângulo é aumentado.

 5-)Quem inventou o foguete (caso geral - não o foguete a água)?
Em que ano e onde isso aconteceu?

Robert H. Goddard . em 1926. Aconteceu em Roswell

6-) Cada elemento do grupo (presente em sala no dia da pergunta)
deve escrever sua opinião sobre o trabalho do foguete até o momento.

 Gabriel Simpson- Acredito que os testes irão ser muito bons, e aconteceram particularmente ao grupo 6,no próximo fim de semana. Acho que temos potencial para conseguir altos resultados.

Tulio Signorini- Os materiais utilizados, estão sendo bem aproveitados, e acredito que a base ficará muito boa, apesar de estarmos tendo alguns problemas com a sincronia de pressão e liberação da trava.

Mateus Cardoso -  Os cálculos, da construção da base em andamento, estão batendo com os resultados, apesar de ainda não termos testado o foguete.

Paulo Celso - Eu acho o projeto de iniciação tecnológica muito interessante, pois  aprendemos na pratica sobre a matéria estudada em sala, e ajuda os alunos a aprenderem a trabalhar em grupo.

Luiz Augusto - Eu acho muito interessante esses tipos de trabalho em grupo que desenvolve a capacidade de cada pessoa. E assim nos ajuda a entender a física na pratica e não só na sala de aula.Fazendo esses trabalhos fora de sala nos faz compreender a melhor a matéria.

Otávio Soldi - sobre o trabalho: Acho muito importante o professor passar este tipo de projeto pois ele dinamiza as aulas, e faz com que nos possamos aprender melhor a física. Este tipo de trabalho é a melhor maneira de avaliar um aluno dentro da sala de aula.

Thiago Miranda- Primeiramente acho que é um trabalho que todos alunos de ensino médio deveriam fazer, pois fundamenta conhecimentos sobre a física como a 3ª Lei de Newton, de um modo que possa se obter um resultado, sendo assim uma prova de que as coisas que trabalhamos teoricamente em física são também realizadas na pratica obtendo-se sucesso.

 

Relatório Foguete a Água

1) Descreva a Função de cada elemento no trabalho do 
Foguete a Água. (Nome e Função)

Paulo Celso e Luiz Augusto – irão fornecer e preparar, um lugar seguro, e apropriado para os testes de lançamento.

Yago Querido – irá pesquisar os materiais e dividir as compras, e preços, para cada elemento do grupo.

Mateus Cardoso e Thiago Miranda – irão estar responsáveis por toda a parte de cálculo, para desde a montagem do foguete, até cálculos para o lançamento.

Otávio Soldi – irá fornecer parte dos materiais para a montagem, e atuará nas pesquisas para assim, aperfeiçoarmos cada vez mais o projeto.

Gabriel Simpson e Túlio Signorini – estarão responsáveis por toda a construção do foguete, montagem, aplicação de força e lançamento. 

2) Descreva a situação atual do projeto. 
(Base, Foguete e Paraquedas)

A base que está sendo montada, é a de modelo mostrada em sala de aula, sendo julgada simples, e funcional. Porém, com o tempo, pretendemos melhorar a construção, e usar materiais superiores, parar tentarmos obter resultados mais satisfatórios. 

O foguete e o pára-quedas por enquanto estão somente no papel. Estamos trabalhando mais intensamente e com mais ênfase na base, para depois, podermos começar a confecção do foguete e do pára-quedas.

3) Seu Foguete usará pressão, faça uma tabela com
conversão entre as seguintes unidades: bar, psi, atm, Pa

 

4) Pesquise e indique a pressão que geralmente 
é usada nos lançamentos.

Em garrafas de 400ml, é usada a pressão de 60 libras.

5) Qual o recorde da sua categoria? (Até 400 ml)

No Colégio Idesa :

Foguete de Água - até 400 ml

Grupo 7 - 2ºA ( e Deiverson) - 1min 14s (2007)

II Festival de Foguetes - 01 de setembro

6) Cite 3 conceitos Físicos que estão envolvidos no trabalho do 
foguete a água.

Pressão

Gravidade

Estabilidade (centro de massa e centro de gravidade)

7) O que podemos esperar do desempenho de seu grupo 
na Iniciação Tecnológica do Foguete?

Sinceramente, não temos idéia. Falamos por conhecimento de causa, que, no dia da competição, tudo pode mudar.