propulsão a jato

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  • PROPULSO A JATOTRABALHO DE ATIVIDADES PRATICAS SUPERVIIONADA SOBRE CARRO PROPULSO A AR

  • LAERCIO SILVA IQUEIRA RA: B4515C9 TURMA: EB3A

    RAFAELA ALVES SVIERA RA: B571iG2 TURMA: EB2J

    ALLAN RAFAEL JACINO DE SOUZA RA: B328835 TURMA: EG3J

    JEAN CARLOS SENA RA: B3261J8 TURMA: EG3J

    WALTER JUNIO RA: T5561H7 TURMA: EB2J

    BRUNO ALVES TEIXEIRA CHAVES RA: B308JC4 TURMA: EG3J

    MILENA MARRA BORGES RA: B53ACi4 TURMA: EB2E

  • Objetivo do Trabalho

    projetar e construir um carro com propulso a jato de ar, que permita o transporte de massa padro de 2,0 kg, por uma pista de dimense pr-estabelecidas e em linha reta.

  • Desenvolvimento Terico do Carro Propulso a Jato

    Pesquisa sobre Propulso Jato

    At hoje no se sabe ao certo quem descobriu primeiro os princpios da

  • propulso a jato. Os historiadores afirmam que Heron, sbio matemtico egpcio inventou um aparelho chamado copilia, constitudo por uma esfera rotativa, movida por vapor d gua, saindo atravs de bocais presos a referida esfera. A gua era colocada numa bacia e depois de vaporizada, passava para a esfera, escapando pelos bocais fazia a esfera girar.

    Propulso o processo de alterar o estado de movimento ou de repouso de um corpo em relao a um dado sistema de referncia. Este processo pode ser realizado por vrios meios, usando-se fontes de energia diversas, por exemplo, a energia das ligaes qumicas moleculares, a energia eltrica armazenada em baterias ou proveniente de painis solares, a energia nuclear de reaes de fisso nuclear e a energia do decaimento de radioistopos. Um corpo pode ser acelerado atravs de fontes de energia internas, isto , transportadas junto com ele, como o caso de combustveis armazenados em tanques, ou por fontes externas, como o caso da presso de radiao solar. Os meios de propulso so utilizados para mover avies, veculos espaciais, automveis, trens, navios, submarinos, etc.O princpio da propulso baseia-se na terceira lei de Newton, a lei da ao e reao, que diz que "a toda ao corresponde uma reao, com a mesma intensidade, mesma direo e sentidos contrrios".

    Mos obra

    Primeiro escolhemos a garrafa, que foi a de coca cola, primeiramente porque gostamos mesmo tendo menos resilencia.

    Escolhemos colocar elas paralelamente. O formato paralelo, inclusive, em tese, proporcionaria melhor interao entre o conjunto, bem como, ao esvaziar um estaria pressionando o outro a esvaziar mais. Estamos comparando um vasilhame que ao esvaziar para em seu estado original com um que vai ser comprimido e expulsando maior volume de ar. Pensamos que h uma relao de proporo entre o volume de ar expelido e a distncia percorrido, ou seja, maior volume = maior distncia.Ainda, visando ter tolerncias dimensionais favorecidas, optamos por instalar 3 fileiras de 3,2 e 1 formando um triangulo equiltero com a ponta prara cima. Vasilhames na posio horizontal, paralela ao chassi. O fluxo de descarga tambm fica favorecido, pois no h cotovelos e consequentes perdas de carga. Usamos rodas de patins.

    Por regra as dimenses mximas do carrinho so C 900 mm X L 700 mm X h 600 mm.No h restrio de massa, mas procuramos obter a melhor relao de resistncia mecnica, massa total, facilidade de moldar e juntar as parte e custo, sendo que a melhor opo foi construir os chassis em isopor. Agrupamos

  • trs placas de aproximadamente uma polegada para aguentar o peso de dois quilos que o carro tem que transportar. Usamos conexes largamente utilizadas na indstria de automao, mangueiras do tipo PU de 8 mm com conexes de engate rpido.Foi aplicada uma conexo primeira ao foi consultar a NR-13, norma que regulamenta os vasos de presso, onde verificamos que um vaso de presso est sujeito a certas normas se o produto de P * V for maior do que 8, sendo P a presso expressa em Kpa e V o volume em expresso em m.

    Etapas de Construes

  • Placas de isopor

  • Clculos

    Massa total do prottipo: 3,129 kg

    P inicial = 5,3430 x 10^5P final = 1,75731 x 10^5T final = 216, 9975 K

    S2 S1 = Cp ln T2 / T1 R ln P2 / P1

    9,31449 / 29,97 ln 1,75771 / 5,3432 = 1,005 ln T2 / 299

    T2 = 216,92 OK

    v = RT / MP = 9314,49 x 216,92 / 29,97 x 1,75731 x 10^5 = 3,5427 x 10^-1

    M final = V / v = 24 x 10^-3 / 3,5427 x 10^-1 = 6,7744 x 10^-2 hj

  • F = M dv/dt = m V^n-1 V^n / t

    F t / M + V^n = V^n+1

    P inicial = 4,5 hjf / cm ( ) P atm = 700 mmHgP inicial = 5,3430 x 10^5 PaT inicial = 299 K

    T0 = 299Kg = / 4 (2,0 x 10^-3) = 3,1416 x 10^-6 m

    Condio de Blocagem

    P gerg = 9,3296 x 10^4 Pa = P atm

    Relaes isoentrpicas P / P0 = (1 + R-1/2 Me)^-R/R-1R er = 1,49,3296 x 10^4 / P0 = (1+0,2 + 1)^-3,5P0 = 1,7660 x 10^5

    P inter >= 1,7660 x 10^5 o escoamento est blocado

    P eve P >= 1,7660 x 10^5 P/ P0 = 0,52929

    P0 -> P = 0,52929 P0

    T / T0 = (1 + R-1/2 Me)^-1 Se Me = 1T / T0 = 0,9333

    Velocidade do som C = (1,4 * 9314,49 / 29,97 * 0,9333 T0)^1/2 = (3,3492 X 10 T0)^1/2

    Vezes em massa no bocal

    M = C = 29,97 x 0,52929 Pa / 9314,49 x 0,93333 T0 x 3,1416 x 10^-6 x (3,3492 x 10 T0)^1/2 =1,2699

  • Materiais Utilizados

    1 CONEXO ENGATE RPIDO DISTRIBUIDOR IGUAL PU 8 MM R$ 4,00 2 CONEXO ENGATE RAPIDO T MACHO PU 8 MM R$ 4,00 3 CONEXO ENGATE RPIDO Y MACHO CENTRAL PU 8 MM R$ 5,50

    6 CONEXO RETA ENGATE RPIDO PU 8 MM X ROSCA DE 1/4" R$ 4,00

    4 PLACA DE ISOPOR R$ 2,00

    4 RODAS DE PATINS R$ 10,00

    1 BARRA DE FERRO PARA EIXO R$ 5,00

    6 GARRAFAS PET DE COCA COLA R$ 0,00

    Planilha de Custo

    Qtd Pea Valor R$1 CONEXO ENGATE RPIDO DISTRIBUIDOR IGUAL PU 8 MM 42 CONEXO ENGATE RAPIDO T MACHO PU 8 MM 43 CONEXO ENGATE RPIDO Y MACHO CENTRAL PU 8 MM 5,56 CONEXO RETA ENGATE RPIDO PU 8 MM X ROSCA DE 1/4" 44 PLACA DE ISOPOR 24 RODAS DE PATINS 101 BARRA DE FERRO PARA EIXO 5

    Concluses

    4.1 Constamos que no projeto desenvolvido, no ocorreu perda de carga relevante em relao s mangueira e conexes.

    4.2 Para mover a quantidade de massa de nosso projeto mais o massor foi

  • preciso realizar clculos para o desenvolvimento do bico propulosor (dimetro do furo em 8 mm) para que consegussemos mover nosso prottipo a uma distancia mdia de 20 mtrs.

    4.3 O fator de atrito das rodas fez muita diferena, pois nosso projeto no sofreu perda de carga em relao ao atrito entre rodas e eixo.

    4.4 O alinhamento tambm foi um fator muito importante para manter sempre o carro em linha reta e para e conseguirmos vencer as imperfeies do circuito.

    BIBLIOGRAFIA

    http://www.fgsbrasil.com.br/produtos/conexoes-e-transicoes/conexao-de-compressao-engate-rapido/

    http://www.sitedecuriosidades.com/curiosidade/propulsao-a-jato.html

    http://www.fisicaparaengenheiros.com.br/aps/