Carrinho com Bexiga

Olá neste primeiro post iremos falar do carrinho com bexiga, de como projetamos e construímos, de seus problemas e as soluções para estes problemas.

1) Introdução

Alguns dos conceitos físicos existentes no carrinho são:

Lei da inércia

Em princípio se pensava que para que um corpo se mantivesse em movimento com velocidade constante era necessário que ele fosse impulsionado, caso contrário ele pararia “naturalmente”. Isso pode ser observado quando se faz um objeto deslizar sobre uma superfície qualquer ele irá parar. Para fazer com que ele se mova sobre a superfície com uma velocidade constante poderíamos amarrar um cordão nele e puxar. Porém, se colocássemos este objeto em superfícies diferentes, como por exemplo, uma superfície de gelo de um rinque de patinação e um chão de concreto, notaríamos que o objeto iria percorrer distâncias diferentes. A distância percorrida na superfície de gelo é muito maior do que a distancia percorrida no chão de concreto. Isto acontece porque a superfície de gelo é mais lisa (atrito menor) do que o chão de concreto (atrito maior). Isto nos leva a pensar que quanto mais lisa for a superfície, ou quanto menor for o atrito, maior será a distancia percorrida. Se imaginarmos uma superfície muito lisa, de modo que o atrito seja quase nulo, a velocidade do objeto não diminuiria.
Com isso, acabamos concluindo que não precisamos de força para manter um corpo em movimento com velocidade constante, e que, ao contrário do que se pensava inicialmente, não é da natureza de um corpo parar quando posto em movimento, mas resistir à desaceleração e à aceleração.
Isto nos leva a Primeira Lei de Newton que diz o seguinte: Todo corpo persiste em seu estado de repouso, ou de movimento retilíneo uniforme, a menos que seja compelido a modificar esse estado pela ação de forças impressas sobre ele.

Ação e Reação

O Princípio da ação e reação afirma que se um determinado ponto material “A” exerce uma força sobre um outro ponto material “B”, então “B” exercerá sobre “A” uma força de mesma intensidade, mesma direção e sentido contrário, ou seja, a toda ação tem uma reação. O par ação e reação sempre é composto por forças de mesma natureza (ambas de contato, ou elétricas etc.) e que agem em corpos distintos, portanto não tem sentido físico dizer que ação e reação se neutralizam. A este Princípio chamamos de Terceira Lei de Newton (Conhecida também como Lei da Ação e Reação)

Força

Força é aquilo que pode alterar (num mesmo referencial assumido inercial) o estado de repouso ou de movimento de um corpo, ou de deformá-lo. Esta definição não pode ser desvinculada da Terceira Lei de Newton (que "afirma" que a força é a expressão física para a interação entre dois entes físicos [ou entre duas partes de um mesmo ente], definindo então a direção, o sentido e a igualdade dos módulos das forças de um par ação-reação), e da Segunda Lei de Newton (que define o módulo da força baseando-se na definição de aceleração e do quilograma-padrão [massa]). Pode-se definir força, sucintamente, como a causa de qualquer modificação no estado de um corpo, podendo causar sua deformação ou alteração do estado de movimento, tirando o corpo do repouso ou do movimento retilíneo uniforme. A força também pode causar deformação e movimento de uma só vez.

Atrito

Atrito é a fricção entre duas superfícies, isso ocasiona certa resistência ao movimento. De uma forma mais completa, o atrito é um estado de aspereza ou rugosidade entre dois sólidos em contato, que permite a troca de forças em uma direção tangencial à região de contato entre os sólidos.
Se não fosse o atrito um carro não sairia do lugar porque os pneumáticos deslizariam sobre a superfície. Em uma superfície lamacenta é preciso que haja correntes no pneu do carro para que o carro saia do lugar, são as correntes que fazem com que o atrito aumente.
O atrito é prejudicial no momento em que ele desgasta as superfícies que rolam uma sobre a outra, aumenta a força necessária para mover um corpo e produz calor.
Para diminuir os danos causados pelo atrito, cria-se superfícies planas e lisas, usa-se metais resistentes, o uso de lubrificantes entre as superfícies para que não haja tanto atrito e fiquem mais escorregadias e para que também não haja tanto desgaste das superfícies.

2) Procedimento de construção

1ºPasso: Confeccionar o eixo do carrinho

Furar duas tampas de refrigerante no centro, cortar quatro pedaços de arame iguais e ligar uma tampa na outra depois prender com fita. (fazer isso duas vezes)
















2ºPasso: Rodas

Cortar arame em tamanho suficiente para ultrapassar as tampas e enrolar as rodas a fim de formar uma espiral.























3ºPasso: Chassi

Dobrar o arame em formato retangular e em uma das extremidades dobrar o arame em formato quadrado de modo que se consiga prender o tubo da bexiga.

4ºPasso: Montagem

Prender com fitas os dois eixos nas extremidades do chassi, tomando cuidado para ficarem bem alinhados para que o carrinho ande em linha reta.

5ºPasso: Tubo da Bexiga

Conectar a bexiga a um tubo e prender no quadrado do chassi com fita

6ºPasso: Diversão

Encher a bexiga e curtir a brincadeira

3) Resultados Obtidos

	Trecho 1	Trecho 2	Trecho 3	Percurso Completo
Distancia	1m	1m	1m	3m
Tempo	0.62s	0.58s	0.78s	1.98s
Velocidade Média	1,61m/s	1,72m/s	1,28m/s	1.51m/s

4) Problemas no Carrinho

O maior problema do carrinho foi ter feito a roda de arame em espiral, pensando em oferecer menor resistência ao ar, pois o material se deformou devido ao manuseio por ser muito flexível, diminuindo a estabilidade do carrinho.

A solução seria trocar as rodas de arame em espiral por rodas de disco maciço.

Outro problema foi desenvolver o sistema de eixo. Foi preciso passar o arame por duas tampinhas e amarrá-las ao chassi do carrinho

5) Conclusão Final

Apesar de o carrinho conseguir um bom tempo de classificação (1,74s, 4º melhor tempo), não passou da primeira disputa, pois devido à utilização de um material muito flexível para a confecção do carrinho, ele acabou entortando um pouco e fez com que o carrinho saísse da pista, mas ele conseguiu chegar até o fim da pista pelo menos uma vez.