atps 2013 1 eng mecanica 4 mecanica dos fluidos

ATIVIDADES PRÁTICAS SUPERVISIONADAS

Engenharia Mecânica

4a série Mecânica dos Fluidos

A atividade prática supervisionada (ATPS) é um procedimento metodológico de

ensino-aprendizagem desenvolvido por meio de um conjunto de etapas

programadas e supervisionadas e que tem por objetivos:

� Favorecer a aprendizagem.

� Estimular a corresponsabilidade do aluno pelo aprendizado eficiente e

eficaz.

� Promover o estudo, a convivência e o trabalho em grupo.

� Desenvolver os estudos independentes, sistemáticos e o autoaprendizado.

� Oferecer diferentes ambientes de aprendizagem.

� Auxiliar no desenvolvimento das competências requeridas pelas Diretrizes

Curriculares Nacionais dos Cursos de Graduação.

� Promover a aplicação da teoria e conceitos para a solução de problemas

práticos relativos à profissão.

� Direcionar o estudante para a busca do raciocínio crítico e a emancipação

intelectual.

Para atingir estes objetivos a ATPS propõe um desafio e indica os passos a

serem percorridos ao longo do semestre para a sua solução.

A sua participação nesta proposta é essencial para que adquira as

competências e habilidades requeridas na sua atuação profissional.

Aproveite esta oportunidade de estudar e aprender com desafios da vida

profissional.

AUTORIA:

Emanuel Benedito de Melo

Faculdade Anhanguera de Sorocaba

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Emanuel Benedito de Melo

COMPETÊNCIAS E HABILIDADES

Ao concluir as etapas propostas neste desafio, você terá desenvolvido as competências e habilidades que constam, nas Diretrizes Curriculares Nacionais, descritas a seguir.

� Aplicar conhecimentos matemáticos, científicos, tecnológicos e instrumentais à Engenharia.

� Identificar, formular e resolver problemas de Engenharia. � Projetar e conduzir experimentos e interpretar resultados. � Comunicar-se eficientemente nas formas escrita, oral e gráfica.

Produção Acadêmica • Para a Etapa 1 e 2 deverá ser entregue ao final do primeiro bimestre, ao professor

responsável, o Relatório Parcial como indica no final da Etapa 2. • Para a Etapa 3 e 4 deverá ser entregue ao final do segundo bimestre, ao professor

responsável, o Relatório Final como indica no final da Etapa 4.

Participação Para a elaboração desta atividade, os alunos deverão previamente organizar-se em

equipes entregar seus nomes, RAs e e-mails ao professor da disciplina. Essas equipes serão mantidas durante todas as etapas.

Padronização

O material escrito solicitado nesta atividade deve ser produzido de acordo com as normas da ABNT1, com o seguinte padrão:

• em papel branco, formato A4;

• com margens esquerda e superior de 3cm, direita e inferior de 2cm;

• fonte Times New Roman tamanho 12, cor preta;

• espaçamento de 1,5 entre linhas;

• se houver citações com mais de três linhas, devem ser em fonte tamanho 10, com um recuo de 4cm da margem esquerda e espaçamento simples entre linhas;

• com capa, contendo: • nome de sua Unidade de Ensino, Curso e Disciplina; • nome e RA de cada participante; • título da atividade; • nome do professor da disciplina; • cidade e data da entrega, apresentação ou publicação.

1 Consulte o Manual para Elaboração de Trabalhos Acadêmicos. Unianhanguera. Disponível em:

<http://www.unianhanguera.edu.br/anhanguera/bibliotecas/normas_bibliograficas/index.html>.

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DESAFIO

O desafio desta ATPS é o entrosamento e a interação entre as etapas realizadas em grupo. A cada etapa haverá um desafio distinto, de maneira mais específica será confeccionado um braço mecânico utilizando os princípios da Mecânica dos Fluidos, respeitando o cronograma e a sequência das aulas-tema descritas no Plano de Ensino e Aprendizagem.

Objetivo do desafio

O objetivo desta ATPS é a construção de um braço hidráulico utilizando os conceitos da Mecânica dos Fluidos, em especial, a prensa hidráulica de Pascal.

ETAPA 1 (tempo para realização: 5 horas )

� Aula-tema: Definição e propriedades dos fluidos.

Esta atividade é importante para que você compreenda sobre as propriedades dos fluidos e situações adversas que podem ocorrer num projeto de Mecânica dos Fluidos, tais como problemas de vedação, compressibilidade entre outros.

Para realizá-la, devem ser seguidos os passos descritos.

PASSOS

Passo 1 (Equipe)

Pesquisar sobre as propriedades da compressibilidade de fluidos diversos, observando parâmetros de viscosidade, elasticidade, compressibilidade, etc.

Passo 2 (Equipe)

Pesquisar vídeos sobre o funcionamento de braços mecânicos hidráulicos.

Sites sugeridos para pesquisa

• Projetos sem Motor. 2010. Disponível em: <https://docs.google.com/leaf?id=0B9WATR68YYLONDY1YmE4YjktZDg0YS00OGY0LTkxNjAtZWZjZjk4MWYxMzE4&hl=pt_BR>. Acesso: 02 set. 2011..

• Braço Mecânico Hidraulico. 2010. Disponível em: <https://docs.google.com/leaf?id=0B9WATR68YYLOZjFjZmYyNTEtMzEwYi00MTQ0LTgwZTUtYWU3NDRlZDE4NzVl&hl=pt_BR>. Acesso: 02 set. 2011.

• Braço de Grua Hidráulico. 2010. Disponível em: <https://docs.google.com/leaf?id=0B9WATR68YYLOMmI5ZjRlMjktZWJiMS00OGNmLTk3NGYtNTU3NmU5YTE1NDdk&hl=pt_BR>. Acesso: 02 set. 2011.

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• Pala Hidráulica. 2010. Disponível em: <https://docs.google.com/leaf?id=0B9WATR68YYLOMGM2ZTcxYWYtYWE3MC00ODY5LWFmYmQtN2IyZWQ2YzNjOTNi&hl=pt_BR>. Acesso: 02 set. 2011.

Figura1. Exemplo de Braço Hidráulico Mecânico. Fonte: <http://www.materiaprima.pro.br/robotica/projetos_hidraulica.htm>. Acesso em 02 set. 2011.

Passo 3 (Equipe)

Pesquisar sobre modelos de seringas encontradas no mercado, observando sobre a capacidade volumétrica, material de confecção, abertura de seção transversal, etc.

Passo 4 (Equipe)

Pesquisar sobre dutos, cola e/ou sistemas de aderências e acoplamento de dispositivo transmissivo de fluido (mangueiras, tubos etc.) que poderia ser utilizada entre uma seringa e outra para um sistema de transmissão de movimento fluido-mecânico.

ETAPA 2 (tempo para realização: 5 horas )

� Aula-tema: Definição e propriedades dos fluidos.

Esta atividade é importante para que você compreenda os princípios da Prensa Hidráulica de Pascal e como aplicá-la num projeto de braço mecânico hidráulico.

Para realizá-la, devem ser seguidos os passos descritos.

PASSOS

Passo 1 (Equipe)

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Observar uma possibilidade de execução e/ou função que possa ser feito com um braço mecânico de transmissão hidráulica utilizando seringas. Podendo ser um abraçamento de um objeto e em seguida levantá-lo, etc.

Passo 2 (Equipe)

Fazer um desenho técnico para um projeto braço mecânico hidráulico utilizando seringas para a finalidade escolhida no Passo 1.

Passo 3 (Equipe)

Fazer a previsão sobre a ampliação de forças que poderá ocorrer dentro do princípio da prensa hidráulica de Pascal.

Passo 4 (Equipe)

Construir um braço mecânico hidráulico que possibilitará a execução do projeto. Fazer um relatório de Desempenho Parcial, contemplando os itens solicitados nas Etapas 1 e 2, e deverá ser entregue ao professor responsável ao final do primeiro bimestre, seguindo as normas estabelecidas no item “Padronização” nesta ATPS.

ETAPA 3 (tempo para realização: 05 horas )

� Aula-tema: Estática dos Fluidos

Esta atividade é importante para que você compreenda as relações entre velocidade, energia e pressão e deverá ser feita uma simulação de fluxo de volume ou massa.

Para realizá-la, devem ser seguidos os passos descritos.

PASSOS

Passo 1 (Equipe)

Pesquisar em artigos e/ou livros sobre a equação de Bernoulli e sua aplicabilidade.

Site sugerido para pesquisa

• A equação de Bernoulli da Hidráulica. 2007. Disponível em: <https://docs.google.com/viewer?a=v&pid=explorer&chrome=true&srcid=0B9WATR68YYLONmFlNjkyMGMtZTdjYi00ZmQ4LWE5NzMtY2E3MWRjOWE4MGZh&hl=pt_BR> Acesso: 02 set. 2011.

Passo 2 (Equipe)

Fazer e visualizar as simulações utilizando as dimensões das seringas envolvidas no projeto, observando os parâmetros da equação de Bernoulli.

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Site sugerido para pesquisa

• Dinâmica de Fluídos. ANO 2008. Disponível em: <https://docs.google.com/leaf?id=0B9WATR68YYLOMjFkNTFhZjYtMDFjMy00MW

ExLWFhNTQtZDk4ZDE0OGYwNTQ5&hl=pt_BR>. Acesso: 02 set. 2011.

Passo 3 (Equipe)

Estudar sobre o transporte de massa e/ou volume que poderá escoar entre as seringas que serão utilizadas no projeto, para uma pressão média que uma pessoa possa imprimir na seringa que fará o controle dos movimentos.

Passo 4 (Equipe)

Calcular o torque em cada alavanca do projeto do braço mecânico hidráulico.

ETAPA 4 (tempo para realização: 05 horas )

� Aula-tema: Estática dos Fluidos .

Esta atividade é importante para que você possa fazer demonstrações do projeto construído.

Para realizá-la, devem ser seguidos os passos descritos.

PASSOS

Passo 1 (Equipe)

Pesquisar materiais que possa fazer parte do revestimento das garras das alavancas para supostas aderências que o projeto necessite.

Passo 2 (Equipe)

Acoplar esses itens ao braço mecânico hidráulico.

Passo 3 (Equipe)

Fazer uma apresentação, a qual possa mostrar o desempenho final do projeto. Esta apresentação poderá ser organizada pelo professor da disciplina.

Passo 4 (Equipe)

Escrever um relatório sobre o Desempenho Final do projeto, inserindo fotos e resultados da apresentação. Esse relatório deverá conter também os itens solicitados na Etapa 3, e deverá ser entregue no final do segundo bimestre ao professor responsável.

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Livro Texto da disciplina:

BRUNETTI, Franco. Mecânica dos Fluidos. 2a ed. São Paulo: Edgar Blucher, 1997.