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Estudo da Energia Potencial Elástica de um Amortecedor de Moto ...

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FUNDAÇÃO ESCOLA TÉCNICA LIBERATO SALZANO VIEIRA DA CUNHA<br />

Projeto para Trabalho Trimestral <strong>de</strong> Física<br />

Curso: Técnico em Eletrônica Turma: 4124<br />

Data: 10/7/2005[L1] Sala : 220<br />

Aluno: Ân<strong>de</strong>rson Biegelmeyer n°: 03<br />

Aluno: Cristian Eduardo Saul n°: 07<br />

Aluno: Nicholas dos Reis D’avila n°: 28<br />

Aluno: Rafael Henrique Steigle<strong>de</strong>r n°: 30<br />

Prof.: Luiz André Mützenberg<br />

“TRÔ – Duas déca<strong>da</strong>s buscando excelência. 1985-2005”.<br />

Grupo<br />

C<br />

<strong>Estudo</strong> <strong>da</strong> <strong>Energia</strong> <strong>Potencial</strong> <strong>Elástica</strong> <strong>de</strong> <strong>um</strong> <strong>Amortecedor</strong><br />

<strong>de</strong> <strong>Moto</strong> <strong>de</strong> Trilha em <strong>um</strong> Salto<br />

Introdução<br />

Em campeonatos <strong>de</strong> motocross, para que se faça <strong>um</strong>a boa corri<strong>da</strong> e consiga o máximo <strong>de</strong> <strong>de</strong>sempenho<br />

<strong>de</strong> sua moto, ela <strong>de</strong>ve estar totalmente a<strong>da</strong>pta<strong>da</strong> à pista on<strong>de</strong> irá ser [L2]realiza<strong>da</strong> a corri<strong>da</strong>. Estas a<strong>da</strong>ptações<br />

estão relaciona<strong>da</strong>s à [L3]to<strong>da</strong>s peças <strong>da</strong> moto, porém como o motocross tem a principal característica<br />

<strong>de</strong> ser praticado em terreno totalmente <strong>de</strong>sproporcional [L4](como fazer <strong>um</strong>a trilha no meio do mato, cheio<br />

<strong>de</strong> buracos), a peça que <strong>de</strong>ve ter a maior preocupação e a<strong>da</strong>ptação à pista, sem dúvi<strong>da</strong>, é o amortecedor <strong>da</strong><br />

moto.<br />

Em <strong>um</strong> salto, que é o que estu<strong>da</strong>remos, os amortecedores fazem <strong>um</strong> trabalho gran<strong>de</strong> para suavizar a<br />

que<strong>da</strong> do motoqueiro e <strong>de</strong> sua moto, entretanto o amortecedor tem <strong>um</strong> limite, que seria on<strong>de</strong> ele “acaba”<br />

<strong>de</strong> amortecer a que<strong>da</strong>, on<strong>de</strong> seu sistema hidráulico chega no fim [L5]e, na prática, a moto “dá <strong>um</strong> soco”,<br />

comprometendo a corri<strong>da</strong>.<br />

Justificativa<br />

Com este estudo, conseguiremos <strong>de</strong>terminar a altura máxima que nossa moto po<strong>de</strong> saltar sem que ela<br />

“<strong>de</strong> <strong>um</strong> soco” no motoqueiro, o que po<strong>de</strong> comprometer a corri<strong>da</strong> e ain<strong>da</strong> causar lesões em quem estiver<br />

pilotando a moto.<br />

Objetivo<br />

Iremos estu<strong>da</strong>r [L6]o amortecedor dianteiro <strong>de</strong> <strong>um</strong>a moto <strong>de</strong> trilha para <strong>de</strong>terminar a altura máxima que<br />

esta po<strong>de</strong> saltar sem acabar [L7]o amortecedor.<br />

Metodologia<br />

Iremos nos reunir, em Dois Irmãos, na pista <strong>de</strong> motocross, para fazer o experimento. Então, iremos<br />

gravar o salto <strong>da</strong> moto sobre <strong>um</strong>a rampa. A câmera será posiciona<strong>da</strong> ao lado <strong>de</strong> on<strong>de</strong> a moto irá pousar,<br />

pois o que nos interessa é este momento, porque os amortecedores irão amortecer a que<strong>da</strong>.<br />

Também iremos fazer medições na moto. Mediremos <strong>um</strong> local invariável, como o raio do aro <strong>da</strong><br />

moto, como também o amortecedor esticado (sem peso sobre ele) e contraído (com todo o peso possível<br />

sobre ele).<br />

Então, passaremos o ví<strong>de</strong>o para o computador e faremos <strong>um</strong>a regra <strong>de</strong> três em ca<strong>da</strong> imagem a ser<br />

analisa<strong>da</strong>. Queremos saber quanto que o amortecedor baixou ma [L8]amorteci<strong>da</strong>. Com a regra <strong>de</strong> três será<br />

fácil, pois temos a medi<strong>da</strong> invariável do raio, assim colocamos em proporção com os pixels <strong>da</strong> imagem.<br />

PDF created Depois with pdfFactory disso, aplicaremos trial version as fórmulas www.pdffactory.com<br />

e <strong>de</strong>scobriremos a constante <strong>de</strong> elastici<strong>da</strong><strong>de</strong> (k) do amortecedor e,


com isso, po<strong>de</strong>mos <strong>de</strong>finir a máxima altura que a moto po<strong>de</strong>rá saltar sem que o amortecedor acabe [L9]“dê<br />

<strong>um</strong> soco” no motoqueiro, comprometendo a corri<strong>da</strong>[L10].<br />

Fun<strong>da</strong>mentação Teórica<br />

<strong>Moto</strong>cross<br />

<strong>Moto</strong>cross é <strong>um</strong>a corri<strong>da</strong> <strong>de</strong> motos, mas também po<strong>de</strong> ser praticado individualmente. Este esporte é<br />

praticado em terrenos irregulares e cheio [L11]<strong>de</strong> obstáculos o que exige tanto <strong>da</strong> moto quanto do piloto, os<br />

amortecedores traseiros e dianteiros <strong>da</strong> moto exercem <strong>um</strong>a função fun<strong>da</strong>mental para a segurança do piloto,<br />

eles amortecem o impacto <strong>da</strong> moto com o solo após os saltos realizados pelo piloto, são essenciais para<br />

sua segurança. Estes amortecedores são feitos <strong>de</strong> molas muito resistentes, mas <strong>de</strong>pen<strong>de</strong>ndo <strong>da</strong> altura que o<br />

piloto saltar, elas po<strong>de</strong>m acabar <strong>de</strong> amortecer[L12] <strong>da</strong>ndo <strong>um</strong> “soco” no piloto, que po<strong>de</strong> se ferir gravemente.<br />

<strong>Energia</strong> <strong>Potencial</strong> <strong>Elástica</strong><br />

<strong>Energia</strong> <strong>Potencial</strong> <strong>Elástica</strong>: É o trabalho armazenado n<strong>um</strong> corpo em conseqüência <strong>da</strong> sua <strong>de</strong>formação<br />

elástica. É <strong>da</strong>do pelas seguintes fórmulas:<br />

Epe = k.x²/2 k = f/x [L13]<br />

Sendo que:<br />

K = característica <strong>da</strong> mola (medido em n[L14]/m)<br />

X = <strong>de</strong>formação[L15]<br />

F = força aplica<strong>da</strong> na mola (medi<strong>da</strong> em newtons)<br />

Exeqüibili<strong>da</strong><strong>de</strong><br />

.<br />

2<br />

2<br />

k x<br />

EPE = Eq. 01<br />

f<br />

k =<br />

x<br />

Eq. 02<br />

Primeiramente, fizemos <strong>um</strong>a entrevista com o tio do Ân<strong>de</strong>rson, que corre em pistas <strong>de</strong> motocross, a<br />

fim <strong>de</strong> conseguirmos mais informações a respeito <strong>de</strong>sta competição envolvendo motos. Então, ficamos<br />

informados <strong>de</strong> to<strong>da</strong> dificul<strong>da</strong><strong>de</strong> que existe nessas pistas e também sobre como a moto <strong>de</strong>ve estar a<strong>da</strong>pta<strong>da</strong><br />

à pista.<br />

Para investigarmos o problema, será cedido, pelo tio do Ân<strong>de</strong>rson <strong>um</strong>a moto <strong>de</strong> motocross para po<strong>de</strong>rmos<br />

analisar o amortecedor dianteiro <strong>da</strong> moto. Também será cedido, pelo pai do Rafael, <strong>um</strong>a câmera<br />

digital que será usa<strong>da</strong> para filmar o salto <strong>da</strong> moto em <strong>um</strong>a pista.<br />

Em relação à parte teórica <strong>da</strong> investigação, será adquirido <strong>um</strong> programa <strong>de</strong> computador, através <strong>da</strong><br />

Internet, par analisarmos o ví<strong>de</strong>o do salto.<br />

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Cronograma<br />

Semana<br />

Referências Bibliográficas<br />

http://www.ufsm.br/gef/<strong>Energia</strong>.htm<br />

http://www.sc.ehu.es/sbweb/fisica/dinamica/trabajo/muelle/muelle.htm<br />

http://www.scielo.br/pdf/rbef/v26n4/a04v26n4.pdf<br />

http://www.if.ufrgs.br/~amees/ativi.html<br />

http://www.fis.uc.pt/<strong>da</strong>ta/20032004/apontamentos/apnt_118_2.pdf<br />

Assinaturas<br />

01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 12 13 14 15<br />

06/09 a<br />

11/09<br />

12/09 a<br />

18/09<br />

19/09 a<br />

25/09<br />

26/09 a<br />

02/10<br />

03/10 a<br />

09/10<br />

10/10 a<br />

16/10<br />

17/10 a<br />

23/10<br />

24/10 a<br />

30/10<br />

31/10 a<br />

06/11<br />

07/11 a<br />

13/11<br />

___________________________ ___________________________<br />

Ân<strong>de</strong>rson Biegelmeyer Cristian Saul<br />

Aluno Responsável<br />

___________________________ ___________________________<br />

Rafael Henrique Steigle<strong>de</strong>r Nicholas Dos Reis D’avila<br />

Novo Hamburgo, 22 <strong>de</strong> abril <strong>de</strong> 2006<br />

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14/11 a<br />

20/11<br />

21/11 a<br />

27/11<br />

28/11 a<br />

04/12<br />

Começo do Trabalho -X-<br />

Trimestral.<br />

Pesquisas -X- -X-<br />

Editamos o projeto -X-<br />

Revisão do projeto -X-<br />

Reeditamos o projeto -X-<br />

Entrega do Projeto -X-<br />

Início investigação -X-<br />

Término investigação -X-<br />

Início apresentação -X-<br />

Término apresentação -X-<br />

Início relatório -X-<br />

Término relatório -X-<br />

Início revisão dos conteúdos<br />

Término revisão dos<br />

conteúdos<br />

Término do Trabalho<br />

Trimestral<br />

Apresentação e entre-Xga<br />

do Ca<strong>de</strong>rno <strong>de</strong><br />

Campo<br />

05/12 a<br />

11/12<br />

-X-<br />

-X-<br />

12/12 a<br />

13/12<br />

-X-

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