Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia Sul de Minas Gerais ­ IFSULDEMINAS

­ Campus Inconfidentes

Engenharia de Alimentos ­ 5º Período

Relatório da ponte de macarrão

Inconfidentes, 2016

Engenharia de Alimentos ­ 5º Período

Relatório da ponte de macarrão

Trabalho apresentado à Disciplina Física Il, no 5º

módulo do Curso de Engenharia de Alimentos do IFSULDEMINAS – Campus Inconfidentes­MG,

como requisito parcial das atividades avaliativas na referida disciplina, ministrada pelo professor

Gilberto Peixoto da Silva.

Inconfidentes, 2016

Equipe Técnica: Juliano dos Santos Abraão Paula Puggina Carneiro Pedro Henrique da Silva

SUMÁRIO 1. INTRODUÇÃO.....................................01 2.OBJETIVO............................................02 3.METODOLOGIA……............................03 4.CONCLUSÃO.......................................10 5.ANEXOS..............................................11 6. REFERENCIAL BILBIOGRÁFICO…...13

1.INTRODUÇÃO Ponte é uma construção que permite interligar ao mesmo nível pontos não

acessíveis separados por rios, vales, ou outros obstáculos naturais ou artificiais.

As pontes são construídas para permitirem a passagem sobre o obstáculo a

transpor, de pessoas, automóveis, comboios,canalizações ou condutas de água

(aquedutos).

Quando construída sobre um meio seco costuma­se chamar pontes de viaduto

como uma forma de apelidar pontes em meios urbanos. Viadutos são muito comuns

em grandes metrópoles, onde o intenso tráfego de veículos normalmente de

grandes avenidas ou vias expressas não podem ser ligeiramente interrompidos.

Além de cidades que possuem muitos acidentes geográficos, onde o viaduto serve

para ligar dois pontos mais altos de uma determinada região e relevo.

A palavra Ponte provém do Latim Pons que por sua vez descende do Etrusco Pont,

que significa "estrada" .Em grego πόντος (Póntos), derive talvez da raiz Pent que

significa uma ação de caminhar.

Uma ponte de espaguete é uma pequena maquete de ponte (modelo arquitetônico)

feita de espaguete ou outra massa de macarrão duro, seco e reto. As pontes são

construídas com propósitos experimentais e competitivos. O objetivo é normalmente

construir uma ponte com uma quantidade especificada de material sobre um vão

específico, capaz de sustentar uma carga. Em competições, a ponte que sustenta a

maior carga por um curto período de tempo é a vencedora. Diversas competições

ocorrem no planeta, normalmente organizadas por escolas, colégios e

universidades.

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2. OBJETIVO O trabalho tem por finalidade a construção de uma ponte de macarrão a partir dos conhecimentos previamente obtidos na disciplina de Física II, como uma forma de aplicação prática dos conteúdos transmitidos em aula pelo professor Gilberto Peixoto da Silva, ministrante da disciplina. A aplicação dos conhecimentos tem por objetivo que a ponte de macarrão suporte o peso mínimo de 5kg.

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3. METODOLOGIA Escolheu­se a estrutura ideal para a construção da ponte de macarrão. Após uma pesquisa, decidiu­se pela ponte constituída de treliças, com dimensões descritas a seguir:

Comprimento da parte inferior: 106 cm, sendo constituída de duas hastes de 53cm cada;

Comprimento da parte superior: 53 cm, sendo constituída de duas hastes de 26,5 cm cada;

Comprimento das hastes na posição diagonal: 53 cm Altura: 49 cm (pronta); Largura: 15 cm; Ângulos das hastes: 60º.

Tendo decidido a estrutura da ponte, o segundo passo a ser tomado consiste em estipular um valor, em Newton (N), do peso esperado pelo grupo, que a ponte suporte. Assim, a estimativa do valor da carga de colapso da ponte considerando as duas partes é de 588N, isto é, 60kg. O próximo passo consiste no cálculo para a construção da ponte. Para uma maior precisão, foram feitos o desenho, à mão e utilizando lapiseira, régua graduada em centímetros e transferidor, e os cálculos das forças atuantes em cada haste, ou seja, as forças de tração e compressão inclusas na ponte, também todos realizados manualmente com auxílio somente de lápis, papel e calculadora científica. Não levou­se em conta a força cortante e o momento fletor para construção da ponte. Contudo, para ter a certeza de que já seria a hora adequada para a montagem da ponte, utiliza­se o software Ftool, para a confirmação de que os cálculos feitos manualmente estariam corretos.

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Imagem1. Tabela eletrônica com os cálculos obtidos

Imagem 2. Macarrão utilizado para a construção da ponte

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Imagem 3. Colas utilizadas na construção da ponte de macarrão

Imagem 4. Escolha dos macarrões. Foram escolhidos os de melhor qualidade e que tivessem a medida de 26 cm.

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Imagem 5. Passagem de cola nos macarrões para a formação das hastes

Imagem 6. Hastes coladas na secagem

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Imagem 7. Hastes

Imagem 8. Lixamento das hastes para formar uma angulação mais precisa entre elas

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Imagem 9. Confecção dos dois lados da ponte simetricamente

Imagem 10. Introdução das bases e do vergalhão

Imagem 11. Ponte de macarrão finalizada

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Imagem 12. Estrutura da ponte no programa Ftool

Imagem 13. Deformação causada pelo peso demonstrada no programa Ftool

Imagem 14. Cálculo das forças em cada haste pelo programa Ftool

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4. CONCLUSÃO Concluiu­se que a estrutura, ou ainda, a arquitetura escolhida para a confecção da ponte influencia diretamente em sua eficiência, isto é, a carga de colapso da ponte é maior. Pode­se realizar uma maior economia com uma estrutura mais proficiente. Levando em consideração o formato da ponte, a quantidade utilizada de material será menor, assim como os gastos. No dia a dia prático, toda análise e cuidados realizados na construção da ponte são essenciais para um engenheiro que pretende obter sucesso em sua profissão.

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5. Anexos

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Imagem 15. Cálculos das forças em cada nó

Imagem 16. Cálculo das forças em cada nó e final dos cálculos expressos na figura da ponte de macarrão

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6. REFERENCIAL BIBLIOGRÁFICO Ponte. Disponível em: <https://pt.wikipedia.org/wiki/Ponte>. Acesso em 05 de Junho de 2016; Ponte de macarrão. Disponível em: <https://pt.wikipedia.org/wiki/Ponte_de_espaguete>. Acesso em 05 de Junho de 2016.

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