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

IFSULDEMINAS - Câmpus Inconfidentes

LICENCIATURA EM MATEMÁTICA

ENGENHARIA DE ALIMENTOS

Física II

PONTE DE MACARRÃO

Jessica Francisca Pereira – RA: 6483 – Licenciatura em Matemática

Lucas Miranda Nunes – RA: 329 – Engenharia de Alimentos

Marília Gomes Fróes – RA: 6405 – Licenciatura em Matemática

Ruth do Prado Teixeira – RA: 2769 – Licenciatura em Matemática

Ponte de Macarrão

Inconfidentes, 13 de junho de 2016

1. INTRODUÇÃO

As pontes surgiram naturalmente com as quedas de árvores sobre os rios, dando a

possibilidade de assim atravessarem de uma margem a outra. Com o tempo o homem

começou a utilizar outros recursos da natureza para tal construção. As pontes ganharam

mais importância após a Revolução Industrial, pois sua construção foi essencial para a

economia acelerar.

A competição ocorre em vários colégios e universidades do mundo, a ponte campeã é

aquela que suporta a maior carga por um determinado tempo.

2. OBJETIVO GERAL

Este trabalho tem por intuito uma aplicação prática dos conceitos de estática e tração

apresentados na disciplina de Física II, ministrada pelo professor Gilberto Peixoto.

3. OBJETIVOS ESPECÍFICOS

Construir uma ponte utilizando macarrão e cola, com altura máxima de 0,6m,

largura de 0,05m à 0,2m, um vão livre de 1m e suportar em seu ponto central a

carga mínima de 5kg.

Fundamentar teoricamente e demonstrar os cálculos utilizados para construção do

protótipo.

Detalhar passo a passo como foi feita a construção.

Relatar os resultados finais.

4. DESENVOLVIMENTO

Escolheu-se um modelo constituído treliça, com as seguintes dimensões:

Comprimento da parte inferior: 108 cm, sendo constituída de oito hastes de 13,5

cm cada;

Comprimento da parte superior: 54 cm sendo constituída de quatro hastes de 13,5

cm cada;

Comprimento da parte central: 81 cm, sendo constituída de seis hastes de 13,5 cm

cada;

Comprimento das hastes na posição diagonal: constituída de 26 hastes de 15 cm

cada

Altura: 57 cm;

Largura: 15cm;

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

Tendo decidido a estrutura da ponte, o segundo passo a ser tomado 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 735N, isto é, 150Kg.

Utilizou-se o software recomendado pelo professor Marcelo Reis, FTOOL, para a

confirmação de que os cálculos feitos manualmente estariam corretos. As figuras a seguir,

mostram as etapas utilizadas em tal programa para o cálculo das forças e comportamento

da ponte.

Fig. 1: Ponto de Ruptura

Fig. 2: Forças aplicadas as artes e nós

Fig. 3: Comprimento das Hastes

5. CONCLUSÃO

Conclui-se, após a ponte finalizada, que dependendo da estrutura, tem-se uma maior

eficiência, isto é, a carga de colapso da ponte é maior, levando em consideração também

o formato de tal ponte, a quantidade utilizada de material, acarretando em uma estrutura

mais confiável, e com os dados estruturais de tração, compressão, rompimento e demais

parâmetros que influenciarão na segurança final do projeto.

6. Anexos

Fig. 4: Hastes de Tração

Fig. 5: Hastes de Compressão