Projeto

Passo a passo da construção do carrinho de ratoeira:

                                                   1º Os materiais básicos na construção do nosso primeiro carrinho foi : CDs, ratoeira, alicate, serra e madeira 

2º demos início ao projeto 

Testes com o nosso 1º carrinho: 

No nosso segundo carrinho fizemos modificações na ratoeira e na haste como mostra as imagens a seguir : 

Teste com o segundo carrinho: 

O segundo carrinho construído é o qual iremos usar na competição. Por fim temos as seguintes imagens: 

Imagem traseira:

                                                      Imagem de cima:

                                              Imagem lateral:

Procedimento

Problemas e soluções:
Fizemos um carrinho, porem ficou pesado, pois colocamos duas haste de madeira e mais duas madeiras segurando a ratoeira, por ficar pesada consequentemente não andou, o eixo foi um ferrinho, e colocamos dois CDs para cada roda. Para solucionar este problema achamos melhor retirar as duas madeiras que segurava a ratoeira e usamos enforca gato para segura-lá, o eixo usamos um ferro que geralmente segura planta (como, hortênsias) e colocamos apenas um CD para cada roda, o carrinho andava bastantes metros, porem não tão rápido. Levamos eles para fazer o primeiro teste na escola, e então o professor nos orientou de sobre algumas coisas que estava errado, por exemplo, o tamanho da nossa ratoeira, e que faltava o travamento, e nos auxiliou dizendo que se diminuísse a haste, o carrinho andaria mais rápido. Portanto mudamos a ratoeira para a 7X12 (a qual deveria ser usada, de acordo com a regra), usamos o travamento da própria ratoeira e diminuímos a haste, com isso houve uma diminuição do tempo para 4, 03 segundos.

                                                    No nosso 1º carrinho colocamos a ratoeira errada

                                                   No 2º carrinho trocamos a ratoeira e diminuímos a haste

Física no projeto- Relatório

O carrinho tem muitas coisas haver com física, algumas delas são:

1º Lei de Newton Inércia e Força de Atrito: todo objeto continua em repouso a não ser que uma força seja aplicado a ele. Um corpo em movimento tende a continuar em movimento em linha reta e com velocidade constante, ou seja, em MRU. Para alterar esse seu estado natural de movimento é necessário a atuação de uma força resultante não nula. Nesse caso o carrinho após o fio dental ter sido puxado pela haste o carrinho anda por inércia e o que para é a força de atrito.

2º Lei de Newton: na segunda lei, Newton analisou a relação que existe entre a força aplicada em um corpo e a mudança na velocidade que ele sofre. Após realizar várias experiências, Newton constatou que algo sempre ocorria. A variação da velocidade sofrida por um corpo é diretamente proporcional á resultante das forças nele aplicadas. No caso do carrinho através da trava acionada na ratoeira é aplicada uma força ( uma pressão ) no carrinho acionando a haste que irá fazer com que ele ande, a velocidade do carrinho está ligada a força aplicada, a haste e a massa do próprio carrinho.

3º Lei de Newton: Princípio da ação e reação "a uma ação sempre se opõe uma reação igual, ou seja, as ações de dois corpos um sobre o outro são sempre iguais e se dirigem a partes contrárias "
Percebemos a 3º lei onde a ação é a força exercida pela ratoeira que reage com o carrinho andando.

Outras questões relacionadas a Física que está presente no carrinho:

Força Peso: Força com que a Terra atraí um corpo, podendo variar com a massa e gravidade do local.
Força Normal: Força contrária ao peso, sempre que apoiada em um substrato
Força de Atrito: é o componente horizontal da força de contato que atua sempre que dois corpos entram em choque, e há tendencia ao movimento. É gerada pela asperidade dos corpos. A força de atrito é sempre paralela às superfícies em interação e contraria ao momento relativo deles.
Energia: A mola que aciona uma ratoeira é na verdade um reservatório de energia potencial. Quando armamos a ratoeira, sua mola armazena uma boa quantidade de energia, que depois se transforma em energia cinética (a batida) quando ela desarma. Essa energia potencial pode ser usada, pois pode ser transferida para o carrinho, e movimentá-lo. O que obtemos, então, é que toda essa energia vai ser empregada para impulsionar o carrinho. Tanto maior a força da ratoeira (maior energia potencial armazenada) o rendimento na sua transferência para o carrinho, maior será a velocidade atingida e, conseqüentemente, mais longe ele poderá ir. Isso é feito enrolando-se um fio no eixo propulsor do carrinho ou em um mecanismo apropriado que pode ser adaptado. Quando a ratoeira desarma, o fio é puxado, transferindo a energia da mola para a roda propulsora.

Cálculos:

Vm= 3m/ 4,03= 0,74 m/s
Ep= 0,279. 9,8. 12= 32,82
P= 279. 9,8 = 2.734,2
Ec(m)= 279. 16,25/2 = 2.266,875 J
Pot(m)= 2.266,875/ 4,03 = 562,5w

Conclusão- Relatório

Tínhamos que construir um carrinho de ratoeira seguindo as regras proposta pelo professor, e tinha que andar no minimo 3 metros. E de acordo com as aulas ele marcaria as datas para levarmos o carrinho para ele observar o que tínhamos. Levamos duas sextas- feiras consecutivas. Conseguimos montar um carrinho de ratoeira onde a própria funcione como uma espécie de motor para fazer com que o carrinho avance os três metros sem sair das linhas laterias. A medida da posta até então será de três metros por noventa centímento. Alem de conseguirmos compreender e aperfeiçoar os alicerces de mecânica clássica, tais como as três leis de Newton. A finalidade deste desafio é desenvolver métodos eficazes de transformação de energia potencial em cinética. A eficiência da maquina é crucial, pois vencera a competição o veículo mais rápido e que nao queime nos limites da pista.

1º e 2º carrinho

Esse foi o primeiro carrinho que fizemos, mas ficou muito pesado e não andou.

Então resolver trocar a rodas, fazer ele quadrado, e tirar a madeira que estava como apoio da ratoeira

E então deu certo, e andou até mais do que três metros, porem usamos a ratoeira errada.

Sexta feira temos que levar outro carrinho com a ratoeira certa, então nesta semana trabalharemos em outro carrinho e pretendemos fazer bastantes mudanças. 

Carrinho de ratoeira

A ideia: a mola que aciona uma ratoeira é na verdade um reservatório de energia potencial. Quando armamos a ratoeira, sua mola armazena uma boa quantidade de energia, que depois se transforma em energia cinética (a batida) quando ela desarma. Essa energia potencial pode ser usada, pois pode ser transferida para o carrinho, e movimentá-lo. O que obtemos, então, é que toda essa energia vai ser empregada para impulsionar o carrinho. Tanto maior a força da ratoeira (maior energia potencial armazenada) o rendimento na sua transferência para o carrinho, maior será a velocidade atingida e, conseqüentemente, mais longe ele poderá ir.
Assim, a competição consiste em se montar um carrinho, capaz de atingir a maior distância quando solto, propulsionado apenas pela força de sua ratoeira. Isso é feito enrolando-se um fio no eixo propulsor do carrinho ou em um mecanismo apropriado que pode ser adaptado. Quando a ratoeira desarma, o fio é puxado, transferindo a energia da mola para a roda propulsora. Veja que isso é feito por um sistema de alavanca, que justamente consiste em um dos segredos para se obter o carrinho que vai mais longe. Se a alavanca for muito curta, teremos excesso de potência aplicada ao eixo da roda, e o carrinho derrapará sem ter tempo de atingir a velocidade máxima. Por outro lado, se a alavanca for longa demais, demorará para transferir a energia e ela será menor, caso em que também teremos baixo rendimento. A alavanca deve ser dimensionada para se obter o melhor rendimento na transferência da energia armazenada na mola. Quando soltamos o carrinho, a ratoeira armada puxa a linha que movimenta a roda e ele sai até atingir a velocidade máxima. Quando a ratoeira puxa toda a linha, o carrinho segue com o impulso e deve atingir a maior distância possível

O projeto: existem algumas partes do projeto que não são do kit e que devem ser conseguidas pelo montador. Uma delas é a própria ratoeira que, conforme explicamos, deve ser a menor possível para que o veículo não se torne perigoso no manuseio. O segundo item que improvisamos, mas que eventualmente pode ser do Modelix, são as rodas que tiramos de um carrinho de brinquedo de baixo custo. É importante também o tipo de linha usado na propulsão. Pode ser um barbante comum, ou uma linha forte, mas uma alternativa que se mostrou interessante é o próprio elástico existente no kit Modelix. Finalmente, temos a alavanca e a linha. A alavanca nada mais é do que um palito de churrasco, mas existem outras alternativas a serem consideradas, pois qualquer haste rígida e leve (plástico ou outro material) pode ser empregada. As próprias barras do Modelix poderiam ser utilizadas, mas lembramos que há dois fatores fundamentais que devem ser considerados nesse caso. Um deles é o peso, que deve ser o menor possível. O palito de churrasco é bem mais leve que as barras do Modelix. Já, por outro lado, o palito é mais rígido que as barras, que tendem a entortar quando um esforço maior é realizado