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

ENGENHARIA DE AGRIMENSURA E CARTOGRÁFICA – 3º Período

Física II

PONTE DE MACARRÃO

Ivan Silva Martins RA: 10151000049

Luiz Henrique Ferreira da Silva RA: 4924

Silas Constantini Burim RA: 10151000045

Inconfidentes, 15 de junho de 2016.

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PONTE DE MACARRÃO

Trabalho apresentado à Disciplina Física II, no 3º módulo do Curso de Engenharia de

Agrimensura e Cartográfica do IFSULDEMINAS – Câmpus Inconfidentes,

Inconfidentes-MG, como requisito parcial das atividades avaliativas na referida

disciplina, ministrada pelo professor Antônio Carlos.

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SUMÁRIO

1. INTRODUÇÃO................................................................................04

2. OBJETIVO........................................................................................04

3. DESENVOLVIMENTO...................................................................05

4. CONCLUSÃO..................................................................................19

5. ANEXOS..........................................................................................20

5.1. PLANILHA ELETRÔNICA

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1. INTRODUÇÃO

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

que significa "estrada”. Ponte é uma construção que permite interligar ao mesmo nível

pontos não acessíveis separados por rios, vales, ou outros obstáculos naturais ou

artificiais, permitindo a passagem sobre o obstáculo a transpor.

Desde a Antiguidade, as pontes vêm sendo muito útil e necessária à sociedade. Mas

foi a partir da revolução industrial que as pontes ganharam destaque, pois construir

pontes para transpor vales e rios era essencial para fazer a economia acelerar.

Seguindo os conceitos de treliças (estruturas formadas por elementos resistentes, as

barras ou hastes, ligados entre si por articulações, nós, que se consideram, no cálculo

estrutural, perfeitas, sem qualquer consideração de atrito ou outras forças que impedem

a livre rotação das barras em relação ao nó), adquiridos pelo curso da disciplina de

Física II, torna-se possível o cálculo de pontes.

2. OBJETIVO

O trabalho em questão tem por finalidade construir uma ponte de macarrão

a partir dos conhecimentos obtidos na disciplina de Física II, como uma forma de

aplicação prática dos conteúdos transmitidos em aula pelo professor Antônio

Carlos.

Aplicando tais conhecimentos e com ênfase principal no conteúdo de

treliças, tem como objetivo que a ponte de macarrão suporte o peso de 60kg.

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3. DESENVOLVIMENTO

Como é da área de atuação do engenheiro, qualquer obra, por mais simples

que possa ser, deve ser, acima de tudo, muito bem calculada e projetada.

Assim a primeira ação a ser exercida é a escolha da estrutura ideal para a construção da

ponte de macarrão. Após muita pesquisa, escolheu-se a ponte constituída de treliças,

com dimensões descritas a seguir:

Comprimento da parte inferior: 110 cm, sendo constituída de duas hastes de

55 cm cada;

Comprimento da parte superior: 55 cm, sendo constituída de por única

haste;

Comprimento das hastes na posição diagonal: aproximadamente 55 cm;

Altura: Aproximadamente 47,6cm;

Largura: 15 cm;

Ângulos das hastes na posição diagonal: 60° com a horizontal.

Tendo decidido a estrutura da ponte, o segundo ação a ser tomada,

consiste em estipular um valor, em newtons (N), do peso esperado pelo grupo, que

a ponte suporte. Assim, a estimativa do valor da carga de colapso da ponte é de

600N, isto é, 60 kg.

Com a tomada das decisões acima, na sequencia consiste em fazer os

cálculos para a construção da ponte. Para que uma maior precisão fosse alcançada,

foram feitos o desenho, no software Geogebra, e os cálculos das forças atuantes em

cada haste, ou seja, as forças de tração e compressão inclusas na ponte, no software

Ftool.

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Figura 1 – Ponte desenhada no programa Ftool.

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Figura 2 – Forças de compressão e tração.

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Figura 3 – Comportamento da ponte ao colocar os pesos.

Com a etapa de cálculos e desenho da ponte concluída, o passo tomado foi

contar os fios que iriam compor cada haste e colar o macarrão. A cola utilizada foi

resina da marca Epoxi.

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Figura 4 - Macarrão amarrado pronto para ser colado.

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Figura 5 - Esperando a secagem das hastes de macarrão colado.

Com as hastes coladas com cola quente e Durepoxi e após certo tempo

para que a cola se secasse por completo e as hastes estivessem bem firmes,

começou-se o processo para a montagem da ponte. Antes disso, porém, desenhou-

se a ponte de macarrão em folha de tamanho A1 para usar esse desenho como

suporte na montagem da mesma.

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Figura 6 - Um lado da ponte lixado e colado com cola quente.

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Figura 7 – Ponte parcialmente colada com durepoxi e cola quente.

Figura 8 – Ponte Finalizada.

4. CONCLUSÃO

Conclui-se, após a ponte finalizada, que dependendo da estrutura, ou ainda, da

arquitetura escolhida para a construção da ponte, tem-se uma maior eficiência, isto é, a

carga de colapso da ponte é maior. Além disso, pode-se adquirir uma maior economia,

pois, com uma estrutura “perfeita”, levando em consideração também o formato de tal

ponte, a quantidade utilizada de material será menor.

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Como experiência de mundo, pode-se concluir que, também no dia-dia prático,

toda essa análise e cuidados feitos para construção da ponte é essencial para um

engenheiro que projeta tantas obras.

5. ANEXOS

Em anexo, segue a planilha eletrônica utilizada para cálculo do número de

fios que compor-se-ia cada haste da ponte (5.1. PLANILHA ELETRÔNICA).

5.1. Planilha Eletrônica