Em nosso dia-dia
presenciamos o looping em diversas situações: aviões acrobáticos, globo da
morte, skates...enfim, é algo legal de se ver, talvez mais pela sensação de
“perigo” que nos passa do que qualquer outra coisa. O estudo do Looping permite
compreender melhor as leis da Física que regem os movimentos circulares, bem
com entender conceitos de força centrípeta, conservação da energia, forças de
atrito, momento de inércia, rotações, etc...
Objetivo geral: Projetar e
fabricar um Looping, para estudo dos conceitos da Dinâmica dos corpos.
Objetivos Específicos:
- Compreender e aplicar
conceitos de Dinâmica dos corpos
- Aplicar o programa
Solidworks para projetar os componentes do loop
- Realizar cálculos a
partir das especificações do projeto e dos conceitos a serem empregados
Modelo 3D do Loop:
Fonte:
Própria
Fonte:
Própria
Fonte:
Própria
Conceitos Físicos Envolvidos
no Projeto:
Força: Qualquer causa capaz de produzir ou acelerar
movimentos, oferecer resistência aos deslocamentos ou determinar deformações
dos corpos.
Velocidade: É a relação entre o deslocamento de um
corpo em determinado tempo. Pode ser considerada a grandeza que mede o quão
rápido um corpo se desloca.
Aceleração: Em Física, aceleração é a taxa de variação
da velocidade em relação ao tempo, ou seja, é a rapidez com que a velocidade de
um corpo varia. É uma grandeza vetorial como tal, possui módulo, direção e
sentido.
Força Peso: É um tipo de força que atua na direção
vertical sob a atração da gravitação da Terra. Em outras palavras, é a força
que existe sobre todos os corpos, sendo exercida sobre eles por meio do campo
gravitacional da Terra.
Trabalho: Relação existente entre a força e o
deslocamento. Dizemos que existe trabalho quando uma força aplicada em um corpo
provoca o deslocamento desse corpo. Assim, quando a força não desloca o corpo,
ela não realiza trabalho.
Energia: Capacidade dos corpos para produzir um
trabalho ou desenvolver uma força.
Energia Potencial: É a energia que pode ser armazenada
em um sistema físico e tem a capacidade de ser transformada em energia
cinética.
Energia Potencial Gravitacional: É a energia que
corresponde ao trabalho que a força Peso realiza. É obtido quando consideramos
o deslocamento de um corpo na vertical, tendo como origem o nível de referência
(solo, chão de uma sala, ...).
Energia Cinética: É a energia ligada ao movimento dos
corpos. Resulta da transferência de energia do sistema que põe o corpo em
movimento.
Energia Mecânica: É a energia que um corpo possui,
sendo resultado da soma das energias potenciais e cinética dele.
Energia Dissipada: “Perda” de energia que acontece em
alguns casos durante as transferências de energias entre dois sistemas.
Conservação de Energia: Segundo a Lei da Conservação
da Energia, a energia não se perde, mas sim, se transforma de um tipo em outro.
E pode ser armazenada.
Vetor: Quantidade que para sua especificação completa
requer uma grandeza, direção e sentido; é comumente representada por um
segmento de reta cujo comprimento designa a magnitude do vetor e cujo sentido é
indicado por uma ponta de flecha numa das extremidades do segmento.
Torque: Aquilo que produz ou tende a produzir rotação
ou torção e cuja eficácia é medida pelo produto da força e da distância
perpendicular da linha de ação da força ao eixo de rotação. 2 Momento de um
sistema de forças que tendem a causar rotação.
Trajetória: Linha ou caminho percorrido por um ponto
de um corpo em movimento. Lugar geométrico das posições ocupadas por um móvel.
Caminho, estrada, meio, trajeto, via. Curva descrita pelo projétil durante seu
percurso no ar. Órbita.
Atrito: Resistência que um corpo desenvolve quando
sobre ele se move outro corpo. Fricção.
Atrito de Rolamento: É um caso específico dentro do
atrito dinâmico. Esse tipo de atrito ocorre quando a superfície de um corpo
rola sobre a superfície do outro sem escorregar, como o próprio nome supõe.
Movimento de Rotação: Movimento circular de um corpo
que gira em volta de um eixo ou sobre si mesmo.
Movimento de Translação: Movimento que um corpo
realiza fazendo com que o seu centro de massa se desloque à medida que o tempo
passa.
Momento de Inércia de um Corpo: Medida da distribuição
da massa de um corpo ao redor de um eixo fixo de rotação.
