UNIP – Universidade Paulista

Orientações

APS

“Atividades Práticas Supervisionadas”

Associação de Polias e Confecção de

Dinamômetro

Engenharia Ciclo Básico 1º semestre 2018/1

Sumário

I. Tema

II. Formação dos grupos

III. Objetivos da APS

IV. Fundamentação teórica

V. Normas de construção

VI. Estrutura da APS

VII. Critérios de avaliação

VIII. Apresentação

IX. Postagem do trabalho

X. Segurança

XI. Observações

XII. Anexos

I. Tema

O tema da Atividade Prática Supervisionada (APS) proposta aos alunos do primeiro

semestre do curso de engenharia básica é “Associação de Polias e Confecção de

Dinamômetro”. Os conceitos envolvidos nesta APS estão fundamentados no

programa da disciplina de Tópicos de Física Geral e Experimental (TFGE).

II. Formação dos grupos

Os grupos deverão ser formados de no mínimo 5 (cinco) e no máximo 10 (dez)

alunos, sendo que um integrante de cada grupo ficará responsável pelo cadastro do

grupo no site e pela postagem do trabalho. As datas para as formações dos grupos

e postagens dos trabalhos pelos líderes de cada um dos grupos serão informadas

pela coordenação do curso por meio do site engenhariabasica.jimdo.com. Estas

devem ser respeitadas, mesmo que as datas limite informadas pelo sistema sejam

diferentes. Não serão permitidos grupos com integrantes de salas diferentes.

III. Objetivos da APS

O objetivo geral da APS é que cada grupo conceba e elabore um mecanismo que

utilize um sistema de associação de polias. Este mecanismo tem que permitir o

equilíbrio de um corpo de massa variável (m1), que deverá ser posicionado em uma

das extremidades da associação de polias, de modo que o dinamômetro (a ser

confeccionado pelo grupo) acoplado na extremidade oposta efetue a leitura da

força.

Objetivos Específicos:

1. Desenvolver um dinamômetro a partir da lei de Hooke.

2. Dissertar sobre o efeito da APS na sua formação e discutir a

interdisciplinaridade envolvida no desenvolvimento do protótipo.

IV. Fundamentação Teórica

Associação de Polias.

Associação de polias é uma aplicação do princípio de alavanca de Arquimedes. A

seção 1.5, página 9, da apostila de TFGE de teoria (amarela) discorre sobre a lei

das alavancas e a sua aplicação em associação de polias. De forma geral, ao se

utilizar apenas uma polia fixa (Esq. A da figura 1) a situação é análoga a uma

alavanca de braços iguais.

Quando se associa uma polia móvel (Esq. B da figura 1) à esta polia fixa, o braço da

força aplicadora Fap é dobrado, fazendo assim com que a força necessária para se

elevar um corpo de força peso P seja a metade da previamente necessária.

Entretanto, o deslocamento do corpo de força peso P nessa situação é metade do

deslocamento que ocorre no ponto da força aplicadora Fap. À medida em que se

associam n polias moveis à uma polia fixa a seguinte relação é obtida:

𝐹𝑎𝑝 = 𝑃

2𝑛 , 𝑜𝑛𝑑𝑒 𝑛 é 𝑜 𝑛ú𝑚𝑒𝑟𝑜 𝑑𝑒 𝑝𝑜𝑙𝑖𝑎𝑠 𝑚ó𝑣𝑒𝑖𝑠 (1)

Figura 1: Esquemas de associação de polias.

Lei de Hooke.

A lei de Hooke está vinculada ao caráter elástico de corpos. Dada uma mola (corpo

elástico) a força necessária para sua deformação é dada por:

𝐹 = −𝑘. 𝑥 (2)

Onde k, a constante elástica da mola, com unidade no S.I. de N/m, indica a rigidez

da mola, de forma que quanto maior for a constante elástica da mola maior será sua

rigidez;.x é a deformação (em m) imposta à mola. O sinal negativo na lei de Hooke

significa que esta força gerada na mola é do tipo restauradora, ou seja, possui

sentido oposto à deformação.

A lei de Hooke pode ser usada na construção de um dinamômetro desde que o

limite elástico da mola não seja excedido e ainda exista a relação de

proporcionalidade entre F e x. A figura 2 apresenta um dinamômetro cujo

funcionamento é baseado na lei de Hooke.

Figura 2: Dinamômetro construído baseado na lei de Hooke. (fonte: Wikipedia)

Com o auxílio de uma régua e uma mola de constante elástica conhecida é possível

construir um dinamômetro que relaciona a deformação da mola com a magnitude da

força atuante sobre a mesma.

V. Normas de Construção

A construção do sistema de roldanas deverá contemplar os seguintes itens:

i. 01 Sistema de sustentação principal com tripé, haste principal e sapatas

niveladoras e mesa suporte (opcional). O material utilizado para a construção

da estrutura é de livre escolha; é desejável que seja utilizado material

reciclado. Altura máxima do sistema: 1,5 metros.

ii. 03 roldanas móveis com ganchos.

iii. 01 conjunto móvel de polias paralelas com ganchos.

iv. 1 dinamômetro (construção própria) fixo à estrutura.

v. 1 escala milimétrica (régua).

vi. Massas acopláveis de 100, 250, 500 e 750 gramas.

vii. Fios.

As roldanas que serão utilizadas poderão ser de fabricação própria, devendo ser

levados em consideração na construção da roldana seu raio, o atrito e etc. A figura 3

apresenta um esboço da montagem da APS.

Figura 3: Esboço da montagem da APS

A montagem da associação de polias deve ser feita de modo que os esquemas A, B,

C e D apresentados na figura 1 sejam contemplados. Ou seja, a montagem da

associação de polias deve contemplar de 0 a 3 polias móveis, e estas configurações

devem ser facilmente cambiáveis entre si.

VI. Estrutura da APS

A APS é constituída de duas etapas. A primeira etapa é a apresentação do trabalho,

que consiste da apresentação da montagem do(s) dispositivo(s) e do cumprimento

das etapas pré-estabelecidas pelos professores avaliadores. É neste momento que

o grupo anotará os resultados para posterior análise. A segunda etapa é a entrega

do relatório técnico, que deverá conter os seguintes itens:

a. Capa com os nomes dos integrantes do grupo, RA e turma, juntamente com a

identificação da instituição e o título do trabalho.

b. Introdução.

c. Objetivos.

d. Revisão bibliográfica

e. Metodologia

f. Análise dos resultados

g. Conclusões.

h. Anexos.

Na Introdução deve ser dada a motivação para o desenvolvimento do trabalho.

Como referência, sua introdução deve ser capaz de responder à questão: “por que o

desenvolvimento de um sistema de polias e um dinamômetro é importante?”

No capítulo de revisão bibliográfica deverá existir um desenvolvimento teórico com

revisão bibliográfica dos temas: “Sistema de roldanas” e “Dinamômetro”. Para

elaborar a revisão bibliográfica o grupo poderá utilizar apenas artigos científicos,

dissertações de mestrado, teses de doutorado e livros relativos ao tema.

Observação: não serão aceitas referências fora dos padrões citados anteriormente.

O grupo deverá utilizar como referência ao menos dois livros.

No capítulo de metodologia o grupo deverá descrever as etapas envolvidas para a

elaboração do projeto. Uma relação de todos os materiais utilizados deve ser

incluída, e os cálculos necessários para a construção do protótipo deverão ser

apresentados.

No capítulo análise de resultados, serão descritos os resultados obtidos no dia da

apresentação do trabalho aos professores avaliadores.

O capitulo de conclusões deverá conter uma visão geral do trabalho e dos

resultados. No qual conste a análise dos resultados que deverá conter as

verificações da equação 1 e 2 com os dados obtidos durante a apresentação do

trabalho em diferentes configurações. Casos sejam díspares (os resultados obtidos

na prática e os resultados das equações), o grupo deverá realizar o diagnóstico

desta disparidade.

O capítulo de anexos do relatório técnico da APS deverá conter os seguintes itens:

i. Cronograma de elaboração do projeto.

ii. Desenho do protótipo ou croquis;

iii. Planilha contendo todos os materiais utilizados e os custos do projeto

iv. Termo de compromisso sobre o plágio.

O trabalho teórico da APS deverá ter no mínimo 6 e no máximo 14 páginas, com

exceção dos anexos.

Importante: Os grupos deverão seguir os padrões de formatação estabelecidos

pelas normas ABNT para trabalhos acadêmicos. E também, a que define como

devem ser elaboradas as referências bibliográficas e as citações. No site da UNIP

há um resumo destas normas para consulta:

https://www.unip.br/presencial/servicos/biblioteca/download/manual_de_normalizacao_a

bnt_2018.pdf

VII. Critérios de Avaliação

ITEM NOTA

Trabalho escrito 5,0

Movimentação das polias 2,5

Funcionamento do dinamômetro 1,5

Normas de construção 1,0

Observações:

1ª Não será permitido o uso de kits de montar pré-fabricados na construção do

protótipo.

2ª O aluno que for reprovado no projeto da APS deverá refazê-lo futuramente no

regime de dependência.

VIII. Apresentação

A apresentação prática e teórica do trabalho será feita por, no mínimo, 5 integrantes

do grupo, nas dependências da UNIP, na data estabelecida, de acordo com escala

de apresentação a ser publicada nos murais de aviso pela coordenação. Data

Prevista da Apresentação: primeira semana de maio.

IX. Postagem do Trabalho

O trabalho escrito deverá ser postado no site:

http://trabalhosacademicos.unip.br/entrega. Data limite para postagem: 02/06/2018.

X. Segurança

Todos os alunos envolvidos na construção e na apresentação do protótipo deverão

utilizar os equipamentos de segurança necessários.

XI. Observações

1. Este manual de orientações poderá conter modificações e adições futuras.

Tais modificações e adições serão repassadas aos alunos em sala de aula

ou em avisos nos murais da Engenharia Básica.

2. Em qualquer etapa da APS as situações não previstas neste manual de

orientações serão analisadas pelo corpo docente da Engenharia Básica.

3. Toda e qualquer dúvida deverá ser apresentada a algum integrante do corpo

docente da Engenharia Básica.

XII. Anexos

Anexo A: Fotografia de uma montagem com associação de polias.

Figura 4: Equipamento interativo “Sistemas de roldanas”. Local da foto: Estação Ciência,

Universidade de São Paulo, São Paulo/SP. Ano:2007. Autor da foto: Luiza D’Oliveira Saint’Ana

ROTEIRO DE CORREÇÃO DA PARTE TEÓRICA DA APS Itens a serem avaliados Checklist Intervalo de

pontuação Pontuação atribuída

Título:

Reflete o conteúdo?

As palavras são apropriadas?

0 – 0,25

Resumo:

Apresenta os objetivos do trabalho?

Esclarece como o projeto foi elaborado?

Apresenta todos os capítulos do projeto, na mesma sequência e proporção?

0 – 1,0

Introdução:

Informa claramente sobre o problema a ser investigado e desenvolvido?

Apresenta a justificativa do projeto?

0 – 1,0

Objetivos:

Os objetivos propostos estão claramente explicitados?

Estão enunciados de forma observável e/ou mensurável?

Há coerência entre objetivo(s) e o conteúdo do trabalho?

0 – 1,0

Fundamentação teórica:

Apresenta embasamento teórico?

Possui raciocínio lógico-científico?

O trabalho possui uma sequência e organização?

O tema foi abordado com a profundidade adequada?

Apresentação dos cálculos de dimensionamento do protótipo?

0 – 1,5

Material e Métodos:

Os procedimentos utilizados estão claramente descritos?

Descreve, com riqueza de detalhes, os procedimentos de maneira a permitir que o protótipo seja reproduzido?

0 – 1,25

Conclusão:

Ocorre a apresentação e discussão de resultados?

Respondem os objetivos propostos inicialmente?

0 – 1,0

Cronograma de atividades 0 – 0,25

Planilha orçamentária 0 – 0,25

Desenho /Croquis 0 – 0,50

Normas ABNT

Uso da Norma 14274 – para a capa

0 – 0,50

Uso da Norma 15287 – para a página de rosto

Uso da Norma 6023 – para referências bibliográficas

Uso da Norma 10520 – para as citações

Formatação

Foi utilizada fonte 12 em todo o trabalho?

0 – 0,75

O espaçamento entrelinhas está 1,5?

Alinhamento justificado?

As dimensões das margens estão corretas?

Redação

Adequação de linguagem (culta; formal; impessoal)?

0 – 0,75

Ausência de erros ortográficos e de concordância?

Ausência de erros de digitação?

TOTAL DE PONTOS

ATENÇÃO

Ocorrendo o plágio será atribuída somente a nota obtida na parte prática da APS!

Peso do trabalho escrito

Total x 0,5

NOTA PRÁTICA

NOTA FINAL