Robô de SeringasRafael Augusto Couceiro Corrêa, Marcelo Gonçalves

Garcia e Luiz Augusto Guimarães Boldrin

Público alvo

Alunos do ensino médio

Introdução

Ao longo dos anos, várias máquinas tem sido desenvolvidas com a finalidade de minimizar os esforços do homem. Talvez a máquina mais fascinante e que desperta grande curiosidade nas pessoas são os robôs, entre esses destacamos aqueles que possuem a finalidade de deslocar uma grande quantidade de massa de um local para o outro. Esse tipo de robô é chamado de guindaste, seu princípio de funcionamento, na maioria das vezes, está fundamentado no Princípio de Pascal. Assim, em nosso trabalho, propomos a construção de um robô de siringas, cujo funcionamento implica num melhor entendimento dos conceitos físicos envolvidos (Princípio de Pascal, conservação da matéria, incompressibilidade da água e compressibilidade do ar).

Objetivo

Facilitar a compreensão do Princípio de Pascal, apresentar de forma simples e interativa como podemos construir de forma simples um robô.

Material

Seringas de diferentes calibres; Mangueiras de silicone (utilizadas em aquários); Pequena tábua de madeira para fixação do experimento

(aproximadamente 30 x 30 cm); Um pedaço de cabo de vassoura (aproximadamente 20 cm); Cola quente; Fita adesiva; prego (17 x 21 mm) para fixação do braço do robô; linha;

Roteiro

Será fornecido aos alunos um kit contendo todos os materiais descritos anteriormente. Com esse kit será incluso um roteiro onde consta todas etapas para a montagem do robô. Além disso, antes do início da montagem será apresentado ao aluno um robô completamente montado. Vale ressaltar que a etapa de montagem é de grande importância para que o aluno tome contato com as dificuldades experimentais envolvidas, criando uma interatividade entre aluno e experimento, possibilitando uma maior absorção do conhecimento científico envolvido. Após a montagem, será proposto aos alunos a execução do experimento utilizando como fluido o ar, em seguida indicamos para executar o mesmo procedimento empregando como fluido a água. Destacamos que durante estas duas etapas o aluno será instruído à anotar (em forma de um pequeno relatório) todas as dificuldades encontradas durante a construção e realização do experimento, bem como a diferença entre o caso em que foi utilizado água e o caso no qual o fluido era o ar.

Explicação

O experimento é explicado pelo princípio de Pascal que diz: "O acréscimo de pressão produzido num líquido em equilíbrio transmite-se integralmente a todos os pontos do líquido."

Uma aplicação simples deste princípio é a prensa hidráulica. A prensa é um dispositivo com dois vasos comunicantes, que possui dois êmbolos de diferentes

áreas sobre a superfície do líquido. Veja como funciona uma prensa hidráulica no desenho abaixo:

Figura 1 - Prensa Hidraulica

Imaginemos um tubo em U no qual aplicamos uma pressão P, que resulta de uma força aplicada numa área A. Essa pressão se transmitirá integralmente à outra extremidade, a qual exercerá uma força F sobre uma área A. Como a pressão transmitida é a mesma, tem-se:

P=F/A=F'/A'

Portanto, a força aplicada na área A' será:

F=A.F'/A'

Tem-se, portanto, um mecanismo eficaz de aumento da força aplicada. Basta construir dispositivo com área, na outra extremidade, bem maior do que a área original na qual aplicamos a força. Este é o princípio de funcionamento da prensa hidráulica. Ao aplicarmos uma força não muito grande numa das extremidades, podemos levantar um carro na outra extremidade.

Conclusão

Em suma, o trabalho é viável de ser apresentado à alunos do ensino médio, com procedimentos muito simples de serem satisfeitos.

Bibliografia

http://efisica.if.usp.br/mecanica/basico/hidrostatica/pascal/

Prensa Hidraulica

Ficha técnica

Título Robô de seringas

Autores Rafael Augusto Couceiro Corrêa, Marcelo Gonçalves Garcia e Luiz Augusto

Guimarães Boldrin

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