Introdução

O trabalho baseia-se na construção de um braço mecânico hidráulico como forma de ampliar os conhecimentos aprendidos na disciplina de física, onde foi aplicado o princípio da mecânica. Após revisão bibliográfica, decidiu–se utilizar para controle do braço seringas como base no Princípio de Pascal, onde: “O acréscimo de pressão produzido num líquido em equilíbrio transmite-se integralmente a todos os pontos do líquido” (PUCCI, 2009). Portanto, com esse princípio é possível desenvolver mecanismos capazes de levantar muito peso sem exercer muita força durante uma determinada atividade. Há vestígios da hidráulica desde 4000 a 3000 a.C em vários países da Europa, Oriente Médio e Ásia, embora não houvesse estudos relativos à hidráulica, que só começaram por volta do século III a.C. (ABIMAQ, 2006). Hoje a hidráulica é utilizada em diversas áreas, e de formas diferentes, como na indústria automotiva, que utiliza os braços robóticos, os quais são controlados por automação robótica, que praticam movimento articulado como o Braço Hidráulico. O presente projeto, de igual maneira, objetiva de mover objetos, diferindo apenas no modo de comando, já que se utiliza a hidráulica como forma de manipulação. Além disso, o braço hidráulico possui similaridade, com uma escavadeira hidráulica, que possui o mesmo sistema de comando e até o mesmo formato, diferenciando apenas do fato que em escavadeiras é utilizado uma caçamba em sua extremidade. Blaise Pascal (1623-1662) foi um físico Frances que, em um de seus estudos desenvolveu um dos mais importantes princípios físicos sobre a hidráulica. O princípio de Pascal diz que: O acréscimo de pressão produzido num líquido em equilíbrio transmite-se integralmente a todos os pontos do líquido (PUCCI, 2009).

Métodos

Montagem da garra Para a montagem da garra utilizou-se, dois palitos de dentes uma parte cortada do quadrado de 7cm x 7cm, quatro círculos pequenos de papelão com um furo no meio e 2 peças para os dedos. Para servir de pino foi utilizado palitos de dente, em sequência um círculo uma parte do quadrado outro círculo e uma parte do dedo no palito, a mesma coisa será realizada no segundo palito e os dedos da peça são feitos de duas partes coladas entre si. O uso de supercola foi necessário para garantir a aderência das peças. Montagem dos pistões com as Seringas Foi prendido um lacre no palito e outro entre esse lacre e a seringa para garantir que a seringa fique presa de forma adequada, um furo foi realizado no embolo de forma que passe um palito, este mesmo processo foi feito nas 4 seringas. Base do braço hidráulico Os retângulos foram utilizados para a montagem da base, depois foi executado furos na altura de 6 cm e 11cm em dois trapézios para que a resistência fosse adquirida, colar os três retângulos de 13cm x 10cm e fazer um furo no centro, nos retângulos de 3cm x 25cm executou-se furos nas marcações de 1 cm, 3,5 cm, 9 cm e 24cm, nos retângulos de 3cm x 20cm fazemos furos nas marcações de 2cm, 11cm, 15cm e 18cm. Montagem As partes de conexão entre o braço e a garra, devem ser de executadas de forma que caiba a seringa, será colocado palitos nos furos e posteriormente fixados com supercola, as seringas serão conectadas com os lacres em determinados palitos até a ponta do embolo, a garra deve ser cortada, tudo foi conectado através de peças de papelão outrora com pequenos palitos. Os espaços entre as peças devem ser aumentados para evitar travamento na execução dos movimentos. Foi colocada uma seringa na base que conecta ao braço de forma a ajustar a articulação. Duas seringas são ligadas entre si com um pedaço de mangueira de aquário onde devem estar com água e sem ar para ficarem eficientes e quando uma seringa se enche por completo a outra se esvaziará.

Dados

Braço Hidráulico movido por seringas através do Princípio de Pascal


Temas

Inovação e Problemas da Sociedade, Saúde e Consumo Responsável, Atividades STEM Brasil - Educando

Palavras-chave

Princípio de Pascal, Hidrostática, Trabalho, energia

Equipe Ciêntifica

Camila Andreatta da Silva Brezinski (Coordenador da Equipe)
Breno Eliziário de Souza (Professor Colaborador)
Otávio Pinetti Monteiro (Professor Colaborador)
Kethuliny De Nardi Da Silva (Aluno Capitão)
Karina Julia Da Silva Coutinho (Aluno)

Escola

EEEFM José Damasceno Filho, Baixo Gandú-ES

Resumo

O projeto visa mostrar como é feita e quais são os princípios do braço mecânico hidráulico, através de um protótipo simples e utilizando-se alguns conceitos da Física, os quais englobam a Hidrostática, com a aplicação do Princípio de Pascal, bem como Trabalho e Energia, com o estudo do Trabalho da Força Peso. A idealização do mesmo se baseou em máquinas industriais que melhoram a produtividade e diminuem o esforço físico dos trabalhadores, com a ajuda de mecanismos hidráulicos.

Resultados

Apesar de quase imperceptível, a hidráulica tem participação ativa no nosso dia a dia, e trouxe benefícios para a humanidade, pois sem ela não seria possível vivermos em prédios por exemplo, já que muitas das máquinas hidráulicas foram utilizadas na construção civil como por exemplo: (Escavadeiras, empilhadeiras, Caminhões Munck) todos utilizando-se do conceito da hidráulica.

Discussão dos Resultados

O braço hidráulico está em constantes evoluções e proporciona que as tarefas sejam realizadas com mais agilidade e precisão, e está sendo usado em vários ramos da sociedade, trazendo benefícios a todos eles. No princípio foi utilizado o conceito de hidráulica para que funcionasse de forma adequada, assim como em nosso protótipo, mas com o passar dos anos com a tecnologia cada vez mais apurada foi possível criar braços ainda mais precisos e incrivelmente úteis para diversos meios onde a precisão e a agilidade têm se tornado cada vez mais desejada.

Conclusões

Muitos alunos não compreendem os conceitos da física por não conseguirem assimilar o conteúdo com os fenômenos que acontecem no nosso dia a dia. Nesse sentido buscou-se identificar as contribuições da atividade de experimentação para melhorar a assimilação dos conteúdos de hidrostática. Conforme a pesquisa, a maioria dos alunos concordam que assimilar o conteúdo através do uso de experimentos torna-se mais fácil e eficaz. A realização de atividades experimentais segundo Poletti (2001), “torna-se indispensável no contexto escolar, pois, deve está diretamente relacionada a teoria. É por meio dela, que o aluno pode fortalecer o seu conhecimento construído em sala de aula, havendo a concretização desses saberes.”

Referências

PUCCI, Luis Fabio S. Princípio de Pascal: Teoria e aplicações. Pedagogia e Comunicação, 23 mar/ 2009. Disponível em: Acessado em: 10 de outubro 2022. SANTOS, Marco Aurélio da Silva. "Princípio de Pascal"; Brasil Escola. Disponível em: Acessado em: 10 de outubro 2022. SILVA, Domiciano Correa Marques da. "Momento de uma força"; Brasil Escola. Disponível em: Acessado em: 10 de outubro 2022. SODRÉ, Ulysses, Geometria Espacial. Acessado em: 07 de outubro 2022 SOUZA, Ivam H.; ANDRADE, Eunice M.; SILVA, Elio L. Mecanismos Hidráulicos. Scielo, Jaboticabal, n.1, jan./abr. 2015. Disponível em:http://www.scielo.br/pdf/eagri/v25n1/24893.pdf> Acessado em: 05 de outubro de 2022 TOM. O Braço Robótico. Disponível em: . Acessado em: 06 outubro 2022.

Fotos Vídeos


Voltar