O PROTÓTIPO DE CARRO MOVIDO A ENERGIA ELÉTRICA

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CALCULOS

Considerando que o ar seja um gás perfeito, usando na formula: PV = nRT

P = pressão

V = volume

n = número de mols do gás

R = constante dos gases perfeitos

T = temperatura

R = 0,082 para pressões em atmosfera (atm)

P ar = 4 bar = 400000 Pa

V = 6*2 l = 12 l

T = 23ºC (temperatura ambiente) = 296 K

400000 * 12 = n * 0,082 * 296

4800000 = 24,272 * n

n = 197758,734 mols

Nas CNTP 1 mol de ar seco tem 22,4 litros de volume e é composto por aproximadamente 21% de O2, 78% de N2 e 1% de Ar

M = 29g/mol

Sabe-se que m = n/M

Em que:

m = massa do gás

M = massa molar do gás

m = 197758,734/29 = 6819,26

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CONSTRUÇÃO DO PROTÓTIPO

[pic 1]

Figura 1 - Cap de PVC Branco com Anel de Borracha

[pic 2]

Figura 2 – Cap de PVC Branco 100 mm com porcas e anel de borracha

[pic 3]

Figura 3 – Reservatório de PVC Branco com 6 conectores Y PU Rápido

[pic 4]

Figura 4 - Reservatório de ar com Válvula pneumática e Válvula de pneu

[pic 5]

Figura 5 - Fixação das garrafas PET no chassi metálico

[pic 6]

Figura 6 – Protótipo Finalizado

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RESULTADOS E DISCUSSÕES

Desde o inicio da montagem do carro encarávamos como um desafio, e realmente foi, bastante trabalho, e o resultado foi muito alem do esperado no dia da apresentação.

A principio a ideia era de fazer o carro com distribuidores de engate rápido, mas em pesquisas em alguns sites e em conversa com alguns estudantes e professores descobrimos o grande desempenho e resistência do Cap de PVC Branco de 100 mm, alem de um preço mais acessível e muito leve possui uma resistência a pressão maior que 4 bars e claro que consequentemente o acumulo de ar no reservatório seria muito maior do que com os distribuidores de engate rápido. Na construção do reservatório com o cap de PVC encontramos alguns desafios, os furos realizados para receber os conectores Y PU rápido e a Válvula de esfera tiveram que ser minuciosamente bem feitos para evitar o vazamento de ar pela válvula e conectores. Os furos também foram vedados com porcas e anéis de borracha para garantir que o não vazasse por nenhum ponto. A junção foi feita com anéis de tubulação e um pedaço de tubo de 100 mm fixados com cola para tubulação, o que possui prazo de secagem de 12 de horas de acordo com o fabricante, para poder ser submetida a pressão do fluido.

Foram feitos vários testes com o reservatório para detectar os vazamentos e a resistência quanto a pressão. A principio eram 8 garrafas PET, mas devido ao peso de 2 kg que seria transportado pelo protótipo, não possível se atingir os 5m exigidos com perfeição. Nós então nos reunimos e decidimos então colocar mais 4 garrafas PET, aumentando assim o acumulo de ar no reservatório. E devido a essa modificação os resultados obtidos foram bem melhores o protótipo fez um percurso de 15 m no asfalto, o que é ótimo, pois o atrito e muito maior do que onde foi feito a apresentação. E justamente no dia da apresentação os resultados obtidos foram alem do esperado, alcançando uma marca de mais de 20 m de distancia, o que nos deixou muito satisfeitos. Outro ponto que fez muita diferença foram as rodas de patins com rolamento que deram mais velocidade e desempenho ao protótipo, isso é claro fez uma enorme diferença na velocidade e distancia percorrida pelo protótipo.

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CONCLUSÃO

Concluímos que o trabalho realizado foi de grande aprendizado e de conhecimento enriquecedor, onde podemos perceber diversos conceitos físicos empregados no protótipo. Entre eles o conceito de vazão, pressão, e escoamento uniformemente do fluido até as garrafas, a cinemática do movimento do carro pelo trajeto e principalmente o atrito em contato com o solo em questão.

Outro ponto interessante foram os desafios da montagem, o tipo de material a maneira a ser empregado, se ele possui resistência ou não possui.

Esse protótipo mostrou realmente em todos os pontos, desafios, dificuldade e conquistas que um engenheiro tem pela frente, desde do planejamento ao objetivo alcançado, depois de muito empenho e foco.

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REFERÊNCIA BIBLIOGRÁFICA

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BOSCH, Robert. Tecnologia de ar comprimido. São Paulo, 2008. Retirado de: www.bosch.com.br/br/ferramentas_pneumaticas Acesso em: 02/05/2017

BAIRRAL, M. A. Natureza do conhecimento profissional do professor – Contribuições teóricas para a pesquisa em educação matemática. Boletim GEPEN, Rio de Janeiro. N. 41, p. 11-33. 2003.

TAYLOR, Kim. Ação – Natureza e invenções. 1ª ed. Moderna, 1995

CARLEIAL, A.B. Uma breve história da conquista espacial. Revista

Parcerias estratégicas, v. 7, 1999.

BARBETTA,