(a) Descreva a função de cada elemento do grupo (ordem numérica); (Parte 1)

Aryadne Santana: Relatório

Carolina Velloso: Construção/Parte elétrica
Caroline Elaine: Relatório
Fernanda de Melo: Pesquisa de materiais
Lucas Rocha: Construção/ Parte elétrica
Simon Alvarenga: Blog e desenhos

(b) Descrever (com fotos ou vídeo) a construção do robô;

 Obs.: Não utilizamos o kit

1. Inicialmente, cortamos a madeira de acordo com as medidas impostas na regra. Fixamos a roda de rolamento na parte frontal através de quatro parafusos, aproveitando os mesmos para encaixar a capa de CD.

 A parte de cima e de baixo ficaram assim:

 2. Para as rodas traseiras utilizamos dois CD’S que foram colados a rodinhas de carrinho de brinquedo e ao tubo de metal:

Para fixar as rodas ao robô, colamos pedaços de papelão na parte de baixo para segurar as rodas:

desta maneira:

 as rodas foram fixadas da seguinte maneira:

O robô ficou assim, visto de baixo e de lado:

3. Fixamos os dois motores de 6 Volts na parte de cima na capa do CD com parafusos:

 Encaixando carga de caneta para que este gire quando o motor liga fazendo as rodas de CD’s se movimentarem:

Para garantir que os motores mantenham contato com as rodas prendemos a parte solta da capa de CD que contém os motores com a madeira com um elástico presos a buracos em ambos:

4. Para o controle utilizamos uma saboneteira fazendo dois furos para as chaves on/off.

 os cabos foram ligados aos motores:

Depois fixamos as agulhas nos espetos de madeira e colamos o conjunto em papelão para fazer a proteção:

Pronto, nosso robô está pronto para o combate.

(c) Fotografar o grupo juntamente com o robô (sem pose e todos uniformizados);

(d) Tabelar testes realizados com o robô, descrevendo a eficiência do mesmo.

Os testes foram realizados com o robô a uma distância de 3 metros da bexiga. A finalidade era estourá-la controlando o robô gladiador para frente.

1º Teste	47 segundos
2º Teste	34 segundos
3º Teste	49 segundos
4º Teste	16 segundos
5º Teste	26 segundos

(a) Citar 5 conceitos físicos e indicar a utilização do mesmo no trabalho. (Parte 2)

Corrente elétrica: é a responsável pela parte elétrica do robô gladiador, que ocorre devido a movimentação de elétrons em um condutor (sólido, metal).

Força gravitacional: a atração gravitacional da Terra confere peso ao robô e faz com que caia ao chão quando for solto no ar.   

Força de atrito: é o que resulta da interação entre as duas superfícies de contato e que ela só surge quando há uma tendência do escorregamento do corpo. Portanto ocorre força de atrito estática no robô quando não há deslizamento do corpo (em repouso) e a força de atrito cinético que acontece quando o robô está em movimento.

Velocidade: a distância percorrida pelo robô num determinado intervalo de tempo, ou seja, indica o quão rápido o robô se desloca.

Potencia elétrica: é a grandeza que mede a rapidez com que a energia elétrica é transformada em outra forma de energia (esta grandeza é realizada pela corrente elétrica).  No caso do robô a energia elétrica e transformada em energia mecânica em um determinado intervalo de tempo.

http://www.sofisica.com.br/conteudos/Eletromagnetismo/Eletrodinamica/corrente.php

pt.wikipedia.org/wiki/Gravidade‎

http://educacao.uol.com.br/planos-de-aula/medio/fisica-entenda-a-forca-de-atrito.htmhttp://pt.wikipedia.org/wiki/Atrito

http://www.sofisica.com.br/conteudos/Mecanica/Cinematica/velocidade.php
http://educacao.uol.com.br/disciplinas/fisica/potencia-eletrica-calculo-do-consumo-de-energia-eletrica.htm

http://pt.wikipedia.org/wiki/Pot%C3%AAncia_el%C3%A9trica

(b) Faça uma pesquisa sobre robôs (início, inventor, aplicações, onde se utiliza, etc).

HISTÓRIA DA ROBÓTICA

O conceito de robô data o início da história, quando os mitos faziam referência a mecanismos que ganhavam vida.Começando na civilização grega, os primeiros modelos de robô tinham aparência humana ou animal, que usavam sistemas de pesos e bombas pneumáticas.As civilizações daquele tempo não tinham nenhuma atividade que necessitasse o uso desses aparelhos.

Cientistas árabes acrescentaram um importante conceito à ideia tradicional de robô concentrando as suas pesquisas no objetivo de atribuir funções aos robôs as necessidades humanas. A fusão da ideia de robô e a sua possível utilização prática marcou o início de uma nova era. Leonardo Da Vinci abriu caminho a uma maior aproximação ao complexo mundo dos robôs. Da Vinci desenvolveu uma investigação no domínio da anatomia humana que permitiu o aumento de conhecimentos para a criação de articulações mecânicas. Como resultado deste estudo desenvolvido, surgiram diversos exemplares de bonecos que moviam as mãos, os olhos e as pernas, e que conseguiam realizar ações simples como, escrever ou tocar alguns instrumentos.  Nikola Tesla, cientista na área da robótica, emigrou da Croácia para a América em 1800 e a propósito do grande desenvolvimento dos robôs e das grandes expectativas criadas em redor destes, afirmou: “Eu tratei todo o campo amplo, não me limitando a mecânica controlada a partir de uma distância, mas para máquinas dotados de sua própria inteligência. Desde aquela época tinha avançado muito na evolução da invenção e acho que o tempo não é distante, quando vou mostrar uma automação que por si só, vai agir como se dotado de razão e sem qualquer controle intencional do lado de fora.” A palavra robô foi introduzida pelo dramaturgo Karel Capek. Esta palavra surgiu numa das suas maiores peças, R.U.R, e os robôs que nela apareceram não eram mecanizados.O termo robótica refere-se ao estudo e à utilização de robôs, e foi pela primeira vez enunciado pelo cientista e escritor Isaac Asimov, em 1942, numa pequena história intitulada "Runaround". Asimov também publicou uma compilação de pequenas histórias, em 1950, intitulada "I Robot". Este autor propôs a existência de três leis aplicáveis à robótica, às quais acrescentou, mais tarde, a lei zero. As leis propostas são, atualmente, entendidas ficcionalmente, pois no tempo em que foram escritas não se imaginava tamanho desenvolvimento nesta área. Os robôs, tal como os conhecemos hoje, não procuram ser verdadeiras imitações humanas, nem pretendem ser outras formas de vida.O desenvolvimento inicial dos robôs baseou-se em automatizar as operações industriais. Este esforço começou no século XVIII, na indústria têxtil, com o aparecimento dos primeiros teares mecânicos. Com o contínuo progresso da revolução industrial, as fábricas procuraram equipar-se com máquinas capazes de realizar e reproduzir, automaticamente, determinadas tarefas. No entanto, a criação de verdadeiros robôs não foi possível até à invenção do computador em 1940, e dos sucessivos aperfeiçoamentos das partes que o constituem.O primeiro robô industrial foi o Unimates, desenvolvido por George Devol e Joe Engleberger, no final da década de 50, início da década de 60. As primeiras patentes de máquinas transportadoras pertenceram a Devol, máquinas essas que eram robôs primitivos que removiam objetos de um local para outro. Engleberger, por sua vez, pela construção do primeiro robô comercial foi apelidado de “pai da robótica”. Outro dos primeiros computadores foi o modelo experimental chamado Shakey, desenhado para pesquisas em Standford, no final da década de 60.Atualmente, robôs como o Shakey continuam a ser utilizados, particularmente com intuitos de pesquisa, mas, no futuro, estes computadores podem vir a ser utilizados como veículos de reconversão ambiental.

http://www.citi.pt/educacao_final/trab_final_inteligencia_artificial/historia_da_robotica.html

(c) Faça uma tabela de problemas e soluções que ocorreram no desenvolvimento do robô gladiador.

(d) Faça uma descrição elétrica do robô gladiador (Tensão Elétrica utilizada, Especificações do Motor e outras)

Foram utilizadas 4 pilhas de 1,5 Volts, ou seja, 6 Volts no total e dois motores de 6 Volts.

(e) Conclua o Trabalho.

Com esta Iniciação Científica o grupo pôde concluir a importância dos conceitos físicos presentes no Robô Gladiador e como aplicá-las. Além de se ter um bom motor para impulsioná-lo e assim andar para frente, ou para trás. 

A grande importância de se manter a calma e apoiar sempre o outro durante as competições e se manter unidos mesmo quando os resultados não foram os esperados. O trabalho, assim como todos os outros, trouxe conhecimento e experiências novas. 

1 - Objetivo do Trabalho:

Construir um eletroímã formado por um prego de no máximo 15 cm, enrolado por um fio de cobre esmaltado ou encapado (fio condutor de energia), em seguida deve-se raspar as extremidades, conectando- o a uma pilha (1,5 V) e passar o eletroímã sobre uma superfície com clipes, deixando por volta de 10 segundos e atrair o máximo de clipes que conseguir. Aprender a criar um ímã usando a eletricidade, ou seja, a corrente elétrica (fornecida pela pilha), atravessando um fio condutor criando em torno dele um campo magnético fazendo com que o prego comporta-se como um imã e cumprir a prova mínima de levantar 40 clipes.

2 - Descrever os Materiais Utilizados na construção do eletroímã.

• Prego                        
• Pilha Recarregável
• Fio de cobre           
• Câmara de ar de um pneu de bicicleta
• Lixa                          
• Borracha
• Tesoura 

3 - Descreva em 6 passos a construção do eletroímã e seu procedimento de interação com ele.

1 - Com uma lixa, lixamos as extremidades do fio de cobre que irão entrar me contato com a pilha  para retirar  a área esmaltada.

2 - Enrolamos o fio de cobre no prego de maneira que as extremidades do fio fiquem com um espaço sobrando.

2.1 - Deixamos as extremidades do prego sem cobrir como foi mostrado, pois são essas áreas que irão atrair os clipes. É importante dar várias voltas por cima das que já estavam.

3 - Cortamos 4 fatias de aproximadamente 3 cm de largura da câmara de ar com uma tesoura para fazer os protetores de dedo.

4 -  Encapamos o dedo do membro que iria utilizar o eletroímã e depois prendemos com a outra fatia. Deve-se fazer isso com os dedos polegar e indicador.

         A mão protegida ficou assim:

5 - O manejo do eletroímã foi feito da seguinte maneira: colocamos a pilha entre os fios de cobre e foi pressionado com os dedos protegidos por fora. Quanto mais firme segurar melhor.

6 - Para levantar os clipes foi necessário aproximar e deslocar o eletroímã pelos clipes na caixa e esperar por volta de 10 segundos. Ao levantar a mão, os clipes vieram junto.

ilustrações feitas por Simon.

4 - Por que um material que não é ímã se torna magnético?

O corpo ferromagnético não previamente magnetizado imanta-se quando submetido a
um campo magnético. No eletroímã, a corrente no enrolamento gera um campo magnético que faz a imantação.

Quando a corrente elétrica passa em um condutor, ao redor do condutor se produz um campo magnético. A corrente elétrica se comporta como um ímã, tendo a propriedade de exercer ações sobre ímãs e, sobre o ferro. 

Os três fenômenos eletromagnéticos

1) Uma corrente elétrica, passando por um condutor, produz um campo magnético ao redor do condutor, como se fosse um ímã;
2) Um condutor, percorrido por corrente elétrica, colocado em um campo magnético, fica sujeito a uma força;
3) Suponhamos um condutor fechado, colocado em um campo magnético; a superfície determinada pelo condutor é atravessada por um fluxo variar, aparecerá no condutor uma corrente elétrica; esse fenômeno é chamado indução eletromagnética.



Referência

5 - Coleta de Dados.

Faça alguns testes com o seu eletroímã e preencha a tabela abaixo:

Quilograma de um clipe: 0,0006 Kg

6 - Faça comentários sobre os dados encontrados na tabela.

Foi observado que no primeiro teste, por apresentar poucas espiras (25), o prego atraiu poucos clipes (31). Foi feito alguns ajustes no eletroímã ao modificar o número de espiras; o aumento gradual da quantidade das mesmas melhorou o desempenho, pois aumentou também o número de clipes atraídos. No último teste o número de espiras foi o maior feito pelo grupo, porém diminuiu a quantidade de clipes atraídos pelo eletroímã. Para a segunda fase da competição, pretendemos ajustar o eletroímã atual de 588 espiras, para assim atrair mais clipes, também utilizando pilhas com o d.d.p. máximo permitido, 1,5 V.

7 - Qual a maior dificuldade do grupo para a construção do eletroímã ? Justifique.

A maior dificuldade encontrada pelo grupo, foi enrolar o fio de cobre no prego, pois isso era desgastante. Tivemos que nos revezar para não cansarmos a mão e mesmo assim cansamos. Também tivemos dificuldades com os testes e na verificação do número de voltas.

8 - Faça uma descrição da evolução do seu projeto.

Algumas evoluções do projeto foram: mais voltas com o fio de cobre no prego para que a atração fosse maior; troca de pilhas para que fosse selecionada a que daria o melhor resultado e desenvolvemos uma forma de prender tiras de câmaras de pneu nos dedos para que não fossem queimados pelo fio de cobre conectado à pilha.

9 - Descreva pelo menos 5 conteúdos em Física, utilizados para este trabalho. Deixe claro em qual momento foi utilizado.

• Campo Magnético: A partir do momento em que se liga o eletroímã na pilha.
• Corrente Elétrica: ordena a carga no condutor (fio de cobre), quando existe uma d.d.p., causada pela extremidade da pilha.
• Condutor Elétrico: O fio de Cobre funciona como condutor elétrico, que é um material que permite que as cargas elétricas possam se movimentar livremente.
• Indução Eletromagnética: As espirais do fio de cobre contribuem para o movimento do fluxo do campo magnético.
• Condução Elétrica: Presente no momento em que há transferência de elétrons pelo fio de cobre de uma ponta a outra.

10 - Conclusão Final (indicar melhor resultado)

Nesta iniciação tecnológica, aprendemos na prática vários conceitos físicos ligados a Carga Elétrica.
Um simples objeto, como o prego, enrolado em um condutor (o fio de cobre), conectado a uma pilha, pode se tornar um ímã.
Percebemos na prática como a atração ocorre, através da formação do campo magnético e a corrente elétrica, ordenando as cargas. 
Nos testes feitos pelo grupo, os números de clipes atraídos eram poucos, atingimos nosso melhor resultado no dia da competição, atraindo 175 clipes, com uma pilha de 1,5 V, o eletroímã possui 588 espiras.

RELATÓRIO - CARRINHO COM RATOEIRA - 1ª Parte

1> Objetivo do Trabalho:

 Construir um veículo que use como propulsão apenas a força de uma ratoeira comum.
 Realizar a prova mínima que é de completar o percurso de 3 metros em menos de 7 segundos.
 Recordar as matérias vistas no primeiro ano de Física e colocá-las em pratica.