UNIP- UNIVERSIDADE PAULISTA
ICET- Instituto de Ciências Exatas e Tecnológicas
Engenharia de Produção Mecânica
ATIVIDADE PRATICA SUPERVISIONADA
LANÇADOR DE BOLA DE TENIS
São Paulo
Novembro/2017
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ATIVIDADE PRATICA SUPERVISIONADA Canhão
Tipologia: Trabalhos
2021
1 / 12
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UNIP- UNIVERSIDADE PAULISTA ICET- Instituto de Ciências Exatas e Tecnológicas Engenharia de Produção Mecânica
ATIVIDADE PRATICA SUPERVISIONADA
LANÇADOR DE BOLA DE TENIS
São Paulo Novembro/
NOME: RA: TURMA:
Alfredo Junior C739588 EP6P
Elias da Luz B93BCB1 EP10P
Felipe Martins C526ID6 EP6P
Hugo Lopes C674CB5 EP6P
Karine Silva C6751J6 EP6P
Lucas Sartori C73IJG9 EP5P Marcelo Rodrigues T643EH0 EP6P
Matheus Dias C633313 EP6P
Matheus Silva C743674 EP5P
LANÇADOR DE BOLA DE TENIS
Trabalho desenvolvido segundo semestre de 2017 apresentado ao Curso de Engenharia de Produção Mecânica, da Universidade Paulista campus Bacelar.
Professor responsável: Prof.º M.e Umberto Ollitta Jr
São Paulo Novembro/
Lançador de bola de tênis
1.OBJETIVOS
O principal objetivo deste projeto consiste em projetar e construir um canhão lançador de bolinhas de tênis, utilizando uma mola de compressão ou tração para dar o impulso necessário para o projetil e com o intuito de acertar os determinados alvos. Com a distância fixa adotada de 8 metros e 3 alvos a serem atingidos, o canhão deve ser capaz de alterar o anglo de inclinação, fazendo com que, consequentemente seja possível alterar sua força de disparo e distância percorrida, para que assim, seja possível controlar a altura que se deseja atingir com o disparo. Ao todo serão 3 alvos a serem atingidos, com 3 alturas diferentes e abertura de 30 cm cada um, o primeiro alvo tem sua altura em 50 cm enquanto o segundo e o terceiro têm 90 cm e 130 cm, respectivamente.
O desenvolvimento deste projeto também visa colocar em pratica uma fundamentação prática de alguns conceitos teóricos sobre física, como deformação elástica, dentre outros, além de proporcionar aos integrantes do grupo a oportunidade de projetar e construir um canhão a partir da aquisição e ampliação do conhecimento.
2.INTRODUÇÃO
Há diferentes relatos dos possíveis locais onde o tênis, como é conhecido hoje, se originou. Os primeiros praticantes, entretanto, estavam situados no Egito, porém muitos historiadores acreditam que o esporte em si tenha sido originalmente criado na Inglaterra no século XIX, ou até mesmo na França no século XVII onde se utilizava apenas a palma da mão para bater na bola. O jogo consistia em jogar a bola em uma parede e rebater com palma da mão, porém no final do século XVI, começou a se usar raquetes para rebater a bola e com o tempo modificou-se o local para um espaço retangular, maior e com marcações no chão.
Atividade Prática Supervisionada
Nos dias de hoje com os avanços tecnológicos e com o homem criando meios para facilitar a vida, temos recursos melhores para executar o jogo como exemplos a melhoria na fabricação das raquetes utilizadas nos jogos, nas bolas, no monitoramento do jogo (que hoje se utiliza dos recurso como câmeras, além dos juízes, para se ter mais precisão e certeza que o jogo está sendo jogado de forma justa e também dos sensores), e nos treinamentos diários que é utilizado um canhão lançador de bolas para facilitar e agilizar o treinamento sem ter que depender de uma pessoa para fazer esta parte otimizando assim o treino.
Atualmente a maioria dos canhões lançadores de bolas de tênis são elétricos e necessitam basicamente de energia elétrica e de um motor elétrico, porém existem também lançadores pneumáticos, que atuam através de um pistão ou até mesmo com apenas o ar para fazer o lançamento das bolas, no projeto desenvolvido foi adotado o método mecânico para lançar as bolas sendo assim fazendo o uso de molas de tração.Com base nisto o objetivo para este semestre foi projetar e construir um canhão lançador de bolas de tênis utilizando molas cujo propósito é acertar três alvos pré determinados.
O canhão funciona com base nos princípios da física aplicado a molas de tração, cuja função é transferir através da energia elástica força suficiente para a bola que está posicionada no interior do canhão atingir velocidade necessária para ser lançada para fora de um tubo cilíndrico e atingir o alvo. Foi escolhida a mola de tração pela facilidade de ao aplicar uma força atingir velocidade e vencer distância proposta, sendo assim se tornando a peça de maior importância no projeto e essencial para concluir o trabalho e realizar os cálculos necessários para atingir o alvo.
3.ETAPAS DE CONSTRUÇÃO
Após a primeira reunião do grupo foi proposto a montagem do canhão com as molas fixadas próximo ao bocal do cano (ver figura 2), onde haveria dois cortes laterais para a passagem de um puxador para o apoio interno da bolinha (ver figuras 1 e 7).
Fez-se a parte de disparo, restava a montagem da base, optou-se pela união de dois cavaletes construídos pelo próprio grupo com as madeiras doadas,
Atividade Prática Supervisionada
4.CÁLCULOS UTILIZADOS
Constante da mola
Força Elástica = 5kg = 5N
Deformação de X = 70 cm - X = 0,7 m
F = K * X 50 = K * 0,7 K = 50 / 0,
Constante da mola k = 71,4 N/m
Distância: Projétil x Alvo
Alvo 1 (50 cm) X1 = √8² + 0,5² = 8,01m
Alvo 2 (90 cm) X2 = √8² + 0,9² = 8,05m
Alvo 3 (130 cm) X3 = √8² + 1,3² = 8,1m
Velocidade Inicial
X = 𝑉0². 2 sin Ɵ𝑔
OBS: Ângulos utilizados para os testes, mas para definir os ângulos finais foram por tentativa e erro.
Ɵ = 15°; Ɵ = 20°; Ɵ = 25°
8,01 = 𝑉0² .sin 2.159,8 = 17,72 m/s - V 0 ² = 17,72 m/s
8,05 = 𝑉0² .sin 2.209,8 = 15,70 m/s - V 0 ² = 15,70 m/s
8,1 = 𝑉0² .sin 2.259,8 = 14, 45 m/s - V 0 ² = 14,45 m/s
Altura máxima
hmáx = 𝑉0² .sin Ɵ𝑖2.𝑔
Lançador de bola de tênis
hmáx = 17,72² .sin 152 .9,8 = 1,92m
hmáx = 15,70² .sin 202 .9,8 = 2,13m
hmáx = 14,45² .sin 252 .9,8 = 2,23m
Altura máxima - Média = 2,09m
TEOREMA DA ENERGIA MECÂNICA
Massa da Bolinha = 0,058kg
g = 9,8 m/s²
Altura de lançamento hi = 0,80 m
K da mola = 71,4 J
Deformação da mola Xi² = 0,7 m
EMi = MB. g. hi + 12. K. Xi²
EMi = 0.058. 9,8. 0,80 + 12. 71,4. 0,7²
EMi = 17,94 J
CONTINUANDO COM TEOREMA DA ENERGIA MECÂNICA
EMint = 12. m. Vint² + m. g. hmáx
17,94 = 12. 0,058. Vint² + 0.058. 9,8. 2,
Vint = 24 m/s
EMi = 12. m. Vf²
17,94 = 12. 0,058. Vf² ∴ Vf = 24,87 m/s
Lançador de bola de tênis
propostos foram alcançados e bem realizados, partindo da elaboração no papel do lançador de bolas de tênis, sua construção e seu funcionamento. Este trabalho foi de grande importância para o grupo, podendo fazer nos aprofundar mais sobre o tema proposto e ganharmos mais conhecimento sobre as partes abordadas, nos fazendo trabalhar em equipe e a cumprir com as normas propostas para a realização do projeto.
8. ANEXO I- IMAGENS
8.1. IMAGENS- ETAPAS DE CONSTRUÇÃO
Figura 1 Figura 2
Atividade Prática Supervisionada
Figura 3 Figura 4
Figura 5 Figura 6