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1º CONGRESSO DOS
FUTUROS ENGENHEIROS
ANO LETIVO 2016/17
28 Abril
VENHA PARTICIPAR
COM A SUA
ESCOLA!
ENG CIVIL
ENG GEOGRÁFICA
ENG INFORMÁTICA
ENG MECÂNICA
ENG QUÍMICA
Para mais informações:Gabinete de Apoio à Divulgação – FCTUC
[email protected] / Tlf. 239 700 638
ENG DO AMBIENTE
CONSULTE OS DESAFIOS PROPOSTOS
E AS NORMAS INTERNAS EM
WWW.UC.PT/FCTUC
ENG ELETROTÉCNICA E DE COMPUTADORES
ENG GEOLÓGICA E DE MINAS
1º CONGRESSO DOS FUTUROS ENGENHEIROS - FCTUC
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1º CONGRESSO DOS FUTUROS ENGENHEIROS - FCTUC
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O 1º CONGRESSO DOS FUTUROS ENGENHEIROS – FCTUC, organizado pelo GABINETE DE APOIO À
DIVULGAÇÃO DA FACULDADE DE CIÊNCIAS E TECNOLOGIA DA UNIVERSIDADE DE COIMBRA (GAD–FCTUC;
www.uc.pt/fctuc/Faculdade/servicos/GAD), irá decorrer no dia 28 DE ABRIL DE 2017 entre as 10h e as 17h, no
auditório da FCTUC.
DESTINATÁRIOS
Este Congresso destina-se aos alunos do 3º CICLO DO ENSINO BÁSICO E DO ENSINO SECUNDÁRIO.
O envolvimento da FCTUC com a comunidade estudantil e os Professores do Ensino Básico e Secundário pretende
sensibilizar e promover a partilha do conhecimento nas diversas áreas da Engenharia. Os alunos devem fazer-se
acompanhar pelo professor responsável. O transporte dos alunos para o local do congresso é da responsabilidade da
escola.
INSCRIÇÃO
As inscrições no 1º CONGRESSO DOS FUTUROS ENGENHEIROS – FCTUC serão efectuadas via e-mail para o
seguinte endereço eletrónico: [email protected]. Qualquer dúvida e/ou informação pode ser esclarecida via e-mail ou
telefonicamente: 239 700 638.
OBJETIVOS
Apreensão do conceito de Engenharia através da resolução de problemas;
Perceção da importância da pesquisa bibliográfica e das suas potencialidades na resolução do problema de
Engenharia e na apresentação, em forma de relatório, dos resultados obtidos.
Incentivo ao espírito crítico e trabalho em equipa;
Reconhecimento do papel da Engenharia na sociedade, economia e meio ambiente.
FORMATO DO CONGRESSO
1. A FCTUC apresenta um BOLSA DE PROBLEMAS nas diversas áreas da Engenharia proposta pelos
docentes/investigadores da Faculdade.
2. As Escolas do 3º Ciclo do Ensino Básico e do Ensino Secundário escolhem um ou mais problemas da
respetiva bolsa. Cada um dos problemas será resolvido por uma EQUIPA formada por 3 ou 4 alunos e um
Professor da respetiva Escola. Cada um dos problemas terá um responsável na FCTUC que interagirá com a
equipa da Escola.
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3. A INTERAÇÃO ENTRE AS ESCOLAS E OS DOCENTES/INVESTIGADORES DA FCTUC poderá ocorrer
das seguintes formas:
i. Remotamente (e-mail, telefone, videoconferência);
ii. Deslocação das equipas das Escolas à FCTUC. Caso haja interesse da escola a FCTUC
poderá providenciar uma visita às suas instalações.
iii. Deslocação dos docentes/investigadores da FCTUC às Escolas. Caso haja interesse da
Escola o docente/investigador poderá apresentar uma palestra científica para a
comunidade escolar.
4. APRESENTAÇÃO/AVALIAÇÃO DA RESOLUÇÃO DOS PROBLEMAS DE ENGENHARIA PROPOSTOS:
a. Um RELATÓRIO com a solução do problema de Engenharia deverá ser enviado para a FCTUC até 24
de MARÇO de 2017 (formato livre);
b. Durante o Congresso, o trabalho será APRESENTADO NA FORMA ORAL (com a possibilidade de
utilizar os meios de apoio desejados, tais como, powerpoint, vídeo, etc…), que terá a duração de 15
minutos. À apresentação oral seguir-se-á uma breve DISCUSSÃO, que terá a duração de 10 minutos;
c. O PAINEL DE AVALIAÇÃO, será constituído por elementos do GAD –FCTUC e docentes/investigadores
da Faculdade (especialistas na área da Engenharia do trabalho a ser avaliado) e selecionará os TRÊS
MELHORES TRABALHOS;
d. Os CRITÉRIOS DE AVALIAÇÃO baseiam-se na qualidade do i) RELATÓRIO, ii) APRESENTAÇÃO
ORAL e iii) DISCUSSÃO;
e. Os TRÊS MELHORES TRABALHOS serão premiados e os vencedores serão anunciados no final do
Congresso;
CERTIFICADO DE PARTICIPAÇÂO
Todos os participantes terão direito a um certificado de participação emitido por FCTUC.
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BOLSA DE PROBLEMAS
ENGENHARIA CIVIL & ENGENHARIA DO AMBIENTE ................................................................................................ 6
ENGENHARIA ELECTROTÉCNICA E DE COMPUTADORES ...................................................................................... 25
ENGENHARIA GEOGRÁFICA ............................................................................................................................... 29
ENGENHARIA GEOLÓGICA E DE MINAS ............................................................................................................... 33
ENGENHARIA INFORMÁTICA .............................................................................................................................. 37
ENGENHARIA MECÂNICA ................................................................................................................................... 41
ENGENHARIA QUÍMICA ....................................................................................................................................... 45
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PROBLEMAS
DE
ENGENHARIA CIVIL
&
ENGENHARIA DO AMBIENTE
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TÍTULO DO PROBLEMA 1
Um Telhado Verde para a Tua Escola
PÚBLICO-ALVO
Alunos do Ensino Básico e Secundário
TIPO DE PROBLEMA
Engª Civil - Hidráulica
DESCRIÇÃO E OBJETIVOS DO PROBLEMA
Os telhados verdes constituem uma solução de engenharia inovadora, em que a cobertura tradicional de um prédio (e.g., em
chapa, placa ou telha) é substituída por vegetação. O princípio fundamental deste tipo de soluções é que através da retenção da
precipitação no solo é possível reduzir a quantidade de escoamento superficial da água e, consequentemente, os picos de cheias
em zonas urbanas. Um outro potencial benefício pela instalação de telhados verdes reside na possibilidade de reutilização das
águas pluviais. Atualmente, este tipo de soluções são já uma realidade em várias cidades do mundo, em resultados de iniciativas
voluntárias ou imposições legais. O objetivo principal deste problema é analisar o potencial da instalação de um telhado verde na
Tua Escola, e estimar a redução do escoamento superficial afluente aos sistemas de drenagem de águas pluviais em períodos de
pluviosidade mais intensa.
PROFESSOR RESPONSÁVEL
Nome Contacto E-mail Contacto
telefónico
Skype
Prof. João Vieira, Prof. José Alfeu Sá Marques e Prof. Nuno Simões [email protected] 239 797 174 --
SUGESTÃO DE PLANO DE TRABALHOS
A fim de atingir os objetivos propostos sugere-se:
1. Obter informação genérica sobre o assunto proposto, utilizando as ferramentas de trabalho abaixo indicadas e orientação tutorial;
2. Marcar primeira reunião de trabalho no DEC-FCTUC (inclui demonstração experimental dos princípios fundamentais dos telhados verdes);
3. Desenvolver passos iniciais para resolver o problema, em função do resultado da reunião;
4. Estabelecer contactos adicionais por email e/ou telefone para esclarecimento de dúvidas;
5. Marcar reunião de trabalho na Escola para finalizar o trabalho e a sua apresentação, incluindo, se a escola o desejar, uma palestra sobre um
assunto a definir, mas que em princípio será na área genérica do problema escolhido;
6. Participação no Congresso na FCTUC.
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TÍTULO DO PROBLEMA 2
Será que a recente revisão do Código da Estrada contribui para a eficiência das rotundas?
PÚBLICO-ALVO
Alunos do Ensino Básico e Secundário (10º-12º anos)
MATÉRIAS CHAVE DO ENSINO BÁSICO/SECUNDÁRIO
Matemática, Física (cinemática), Formação Cívica
TIPO DE PROBLEMA
Engª Civil / Engenharia Rodoviária
DESCRIÇÃO E OBJETIVOS DO PROBLEMA
O problema proposto procura aumentar o espírito crítico dos alunos para questões de segurança rodoviária e da fluidez do
trânsito. A recente revisão do código da estrada (Lei n.º 72/2013, de 3 de setembro) define novas regras de circulação em
rotundas, ainda pouco entendidas pelos condutores. Mas qual será o efeito que essas novas regras têm no funcionamento da
rotunda? É certo que a melhoria dos níveis de segurança e de capacidade/fluidez, são habitualmente dois objetivos considerados
antagónicos entre si, o que se traduz num problema interessante para a engenharia. Importa optar por soluções que, de forma
equilibrada, garantam estes dois princípios básicos de dimensionamento. Recorrendo a um modelo de rotunda com 2 vias, o
aluno é desafiado a avaliar o impacto que a lei vigente assume sobre o desempenho geral da rotunda. Essa análise deverá incluir
duas componentes fundamentais: (1) avaliação dos níveis de segurança; (3) estimação da capacidade. Complementarmente
desafia-se o aluno a inovar e a encontrar soluções físicas de ordenamento que permitam resolver os problemas anteriormente
identificados.
PROFESSOR RESPONSÁVEL
Nome Contacto E-mail Contacto telefónico Skype
Ana Bastos [email protected] 966654502 abastoss
Delta
S (
Rela
tive S
peed)
< 5
m/s
5 -
10 m
/s>
10 m
/s
a)
b)
c) d)
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SUGESTÃO DE PLANO DE TRABALHOS
A fim de atingir os objetivos propostos sugere-se:
1. Obter informação genérica sobre o assunto proposto, utilizando ferramentas abaixo indicadas;
2. Esclarecer eventuais dúvidas por email;
3. Marcar primeira reunião de trabalho no DEC-FCTUC;
4. Desenvolver passos iniciais para resolver o problema, em função do resultado da reunião;
5. Estabelecer contactos adicionais por email e/ou telefone e/ou skype para esclarecer dúvidas, quando e se necessário, até atingir um resultado
próximo do final;
6. Marcar reunião de trabalho na Escola para finalizar o trabalho e a sua apresentação, incluindo, se a escola o desejar, uma palestra sobre um
assunto a definir, mas que em princípio será na área genérica do problema escolhido;
7. Participação no Congresso na FCTUC
1.
Ferramentas de Trabalho Sugeridas
Referências bibliográficas (web) Referências bibliográficas (Biblioteca DEC)
Pesquisa Online: Palavras-chave (Português)
Pesquisa Online: Palavras-chave (Inglês)
1.Manual de Planeamento das Acessibilidades e da Gestão Viária. Rotundas, volume 6 (http://norteemrede.ccdr-n.pt/planeamento/publicacoes/manual-de-planeamento-das-acessibilidades-e-da-gestao-viaria)
2. Lei n.º 72/2013, de 3 de setembro
3. Dimensionamento de Rotundas – Doc. síntese (http://www.imtt.pt/sites/IMTT/Portugues/InfraestruturasRodoviarias/InovacaoNormalizacao/Paginas/DivulgacaoTecnica.aspx)
Manual de Planeamento das Acessibilidades e da Gestão Viária. Rotundas, volume 6, CCRDN, 2010
Rotundas; Manuais dimensionamento de rotundas; Modelos de capacidade;
Conflitos rodoviários;
Modelos de segurança em rotundas
Roundabout, Guidelines for roundabout design; Roundabout’s capacity models;
Traffic conflicts
Roundabout safety models;
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TÍTULO DO PROBLEMA 3
A qualidade do ar que respiramos
PÚBLICO-ALVO
Alunos do Ensino Básico e Secundário (10º-12º)
MATÉRIAS CHAVE DO ENSINO BÁSICO/SECUNDÁRIO
Física e Química A, 10º Ano: Gases e dispersões; Reações fotoquímicas na atmosfera.
TIPO DE PROBLEMA
Engª Ambiente / Gestão da qualidade do ar
DESCRIÇÃO E OBJETIVOS DO PROBLEMA
A qualidade do ar, principalmente em áreas urbanas, é uma grande preocupação de
muitos países europeus. O trabalho proposto visa abordar diferentes técnicas
quantitativas e qualitativas que permitem caraterizar a poluição do ar,
particularmente relacionado com o ozono troposférico, e envolve as seguintes
tarefas:
- abordar as causas e os efeitos do ozono na troposfera (conceitos teóricos);
- analisar a variação temporal (e eventualmente espacial) da concentração do
poluente (tratamento de dados medidos);
- comparar as medições da concentração do poluente com os valores da legislação (análise e interpretação).
No âmbito deste trabalho vai ser utilizada uma base de dados de monitorização da qualidade do ar com a cobertura nacional que
permite analisar diferentes locais à escolha dos alunos. O trabalho envolve: pesquisa na internet, utilização do Excel e
PowerPoint.
PROFESSOR RESPONSÁVEL
Nome Contacto E-mail Contacto telefónico Skype
Oxana Tchepel [email protected] - -
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SUGESTÃO DE PLANO DE TRABALHO
A fim de atingir os objetivos propostos sugere-se:
1. Obter informação genérica sobre o assunto proposto, utilizando as ferramentas de trabalho abaixo indicadas;
2. Esclarecer eventuais dúvidas por email
3. Marcar primeira reunião de trabalho no DEC-FCTUC;
4. Desenvolver passos iniciais para resolver o problema, em função do resultado da reunião;
5. Estabelecer contactos adicionais por email e/ou telefone e/ou skype para esclarecer dúvidas, quando e se necessário, até atingir um resultado
próximo do final;
6. Marcar reunião de trabalho na Escola para finalizar o trabalho e a sua apresentação, incluindo, se a escola o desejar, uma palestra sobre um
assunto a definir, mas que em princípio será na área genérica do problema escolhido;
7. Participação no Congresso na FCTUC
Ferramentas de Trabalho Sugeridas
Pesquisa Online: Palavras-chave (Português) Pesquisa Online: Palavras-chave (Inglês)
Poluição do ar;
Ozono troposférico
Air pollution,
Tropospheric ozone
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TÍTULO DO PROBLEMA 4
Análise e dimensionamento de uma treliça
PÚBLICO-ALVO
Alunos do Ensino Básico e Secundário (11º-12º anos)
MATÉRIAS CHAVE DO ENSINO BÁSICO/SECUNDÁRIO
Equilíbrio estático de um ponto e de um corpo
TIPO DE PROBLEMA
Engª Civil / Estruturas
DESCRIÇÃO E OBJETIVOS DO PROBLEMA
O problema proposto visa mostrar de que depende a resistência axial de barras prismáticas retas, calcular o seu valor para vários
materiais e secções, assim como explicar como se calculam os esforços axiais numa treliça sujeita a uma dada ação, dimensionar
as barras, e analisar os resultados. Algo que é uma atividade fundamental num engenheiro, mas que também pode dar jeito para
a bricolagem caseira!
PROFESSOR RESPONSÁVEL
Nome Contacto E-mail Contacto telefónico Skype
Paulo Providência [email protected] - -
SUGESTÃO DE PLANO DE TRABALHO
A fim de atingir os objetivos propostos sugere-se:
1. Obter informação genérica sobre o assunto proposto, utilizando as ferramentas de trabalho abaixo indicadas;
2. Esclarecer eventuais dúvidas por email
3. Marcar primeira reunião de trabalho no DEC-FCTUC;
4. Desenvolver passos iniciais para resolver o problema, em função do resultado da reunião;
5. Estabelecer contactos adicionais por email e/ou telefone e/ou skype para esclarecer dúvidas, quando e se necessário, até atingir um resultado
próximo do final;
6. Marcar reunião de trabalho na Escola para finalizar o trabalho e a sua apresentação, incluindo, se a escola o desejar, uma palestra sobre um
assunto a definir, mas que em princípio será na área genérica do problema escolhido;
7. Participação no Congresso na FCTUC
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Ferramentas de Trabalho Sugeridas
Referências bibliográficas (Biblioteca DEC) Pesquisa Online: Palavras-chave (Português) Pesquisa Online: Palavras-chave (Inglês)
Qualquer livro de física do secundário Resistência, Força, equilíbrio, Treliça, ponte Strength, Force, Statics, Truss bridge
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TÍTULO DO PROBLEMA 5
Comportamento térmico – Fluxo de calor
PÚBLICO-ALVO
Alunos do Ensino Básico e Secundário (10º-12º anos)
TIPO DE PROBLEMA
Engª Civil / Comportamento térmico
DESCRIÇÃO E OBJETIVOS DO PROBLEMA
Construção de uma cabine, para instalar no polo norte, onde será colocado um sistema de monitorização, que produz em média
cerca de 500 W de calor. No exterior as temperaturas previstas variam entre -35ºC e -25ºC. Esta Cabine ficará apoiada em quatro
pilares de pequena seção, para que todas as faces da cabine fiquem em contato com o ar exterior.
NOTA: Na resolução deste problema pode desprezar-se o efeito do contacto com a neve/gelo, as perdas localizadas nas junções
entre faces da cabine e na porta de acesso e a zona de contacto da face inferior da cabine com os pilares de suporte.
a) Considerando a envolvente da cabine construída em madeira com espessura de 30mm, determine aproximadamente qual a
temperatura mínima e máxima prevista para o interior da cabine.
Cabine com dimensões interiores de 3x3x3[m](apoiada em 4 pilares)
Sistema de monitorização no interior da cabine
Paredes, piso e teto em madeira (que pode ser isolada com aglomerado de cortiça)
Sistemas no exterior
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b) Admitindo que para o sistema de monitorização funcionar corretamente é necessário manter uma temperatura interior entre os
15 e os 25 ºC, e que se poderá aplicar um isolamento interior colado à madeira, em aglomerado de cortiça (mantendo as mesmas
dimensões interiores livres), determine qual deve ser a espessura deste aglomerado para garantir estas temperaturas.
Questão de térmica
Conceitos:
Transferência de calor “global” em fluxo unidirecional (Q) – Em regime permanente
NOTA: O coeficiente de transmissão térmica de um elemento (que separa um espaço exterior de um espaço interior) é igual a 1 sobre o
somatório das resistências térmicas superficiais e das resistências térmicas das camadas que constituem esse elemento.
PROFESSOR RESPONSÁVEL
Nome Contacto E-mail Contacto telefónico Skype
Diogo Mateus
Raimundo Mendes da Silva
[email protected] 962787575 -
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SUGESTÃO DE PLANO DE TRABALHO
A fim de atingir os objetivos propostos sugere-se:
1. Obter informação genérica sobre o assunto proposto, utilizando as ferramentas de trabalho abaixo indicadas;
2. Esclarecer eventuais dúvidas por email
3. Marcar primeira reunião de trabalho no DEC-FCTUC;
4. Desenvolver passos iniciais para resolver o problema, em função do resultado da reunião;
5. Estabelecer contactos adicionais por email e/ou telefone e/ou skype para esclarecer dúvidas, quando e se necessário, até atingir um resultado
próximo do final;
6. Marcar reunião de trabalho na Escola para finalizar o trabalho e a sua apresentação, incluindo, se a escola o desejar, uma palestra sobre um
assunto a definir, mas que em princípio será na área genérica do problema escolhido;
7. Participação no Congresso na FCTUC
Ferramentas de Trabalho Sugeridas
Referências bibliográficas (web) Referências bibliográficas (Biblioteca DEC)
Pesquisa Online: Palavras-chave (Português)
Pesquisa Online: Palavras-chave (Inglês)
ITE 50 - LNEC ITE 50 - LNEC Resistência térmica, coeficiente de condutibilidade térmica
Thermal resistance, coefficient of thermal conductivity
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TÍTULO DO PROBLEMA 6
A tua turma passa a ponte?
PÚBLICO-ALVO
Alunos do Ensino Básico e Secundário (Sobretudo 10º-12º anos))
TIPO DE PROBLEMA
Ex: Engª Civil / Pontes
DESCRIÇÃO E OBJETIVOS DO PROBLEMA
Descrição do problema
A tua turma está em passeio na mata da Lousã e durante o percurso tem que atravessar uma ponte! No entanto a ponte está velha e alguns
professores têm medo que a ponte não aguente!
Quando chegam à ponte encontram um quadro que se reproduz na figura seguinte.
Vão passar todos de uma vez? São corajosos sem cabeça? Ou são ENGENHEIROS E AVANÇAM COM CONFIANÇA?
(1) Viga de madeira
(2) Cabos de aço
A C D B
(1)
(2) B’ C’
ATENÇÃO! NÃO AVANCES SEM SEGURANÇA!
A viga de madeira tem 15 metros de comprimento. Na situação mais crítica,
quando todo o peso está a meio da viga (entre os pontos B e C) o deslocamento
vertical do ponto B’ (igual ao deslocamento do ponto C’) é dado pela função do
gráfico 1. Ao baixar, a viga de madeira “estica” os cabos de aço. A relação entre a
variação de comprimento e a força nos cabos de aço é dada pela função Força
(ΔL). Os cabos só aguentam uma tensão de 355000 kN/m2.
MPacabosnostensãoaseLLLForça 3551600500)( 2
0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0 5 10 15 20Des
l. ve
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ros
Peso em kN
Gráfico 1
AB=3 m
BB’=1,5 m
Área dos cabos de aço= 15mm2
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Descreve uma solução em todos os alunos atravessam a ponte em segurança!
Objetivos: Dar a conhecer a relação entre a força aplicada numa estrutura e a sua segurança.
PROFESSOR RESPONSÁVEL
Nome Contacto E-mail Contacto telefónico Skype
João Pedro Martins [email protected] - jpscmartins
SUGESTÃO DE PLANO DE TRABALHO
A fim de atingir os objetivos propostos sugere-se:
1. Obter informação genérica sobre o assunto proposto, utilizando as ferramentas de trabalho abaixo indicadas;
2. Esclarecer eventuais dúvidas por email
3. Marcar primeira reunião de trabalho no DEC-FCTUC;
4. Desenvolver passos iniciais para resolver o problema, em função do resultado da reunião;
5. Estabelecer contactos adicionais por email e/ou telefone e/ou skype para esclarecer dúvidas, quando e se necessário, até atingir um resultado
próximo do final;
6. Marcar reunião de trabalho na Escola para finalizar o trabalho e a sua apresentação, incluindo, se a escola o desejar, uma palestra sobre um
assunto a definir, mas que em princípio será na área genérica do problema escolhido;
7. Participação no Congresso na FCTUC
Ferramentas de Trabalho Sugeridas
Pesquisa Online: Palavras-chave (Português)
Conceito de Tensão
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TÍTULO DO PROBLEMA 7
Ali Babá e os 40 ladrões: e se as palavras mágicas não funcionassem?
PÚBLICO-ALVO
Alunos do Ensino Básico e Secundário (9º-12º anos)
MATÉRIAS CHAVE DO ENSINO BÁSICO/SECUNDÁRIO
Matemática, Física e Geologia (força, força de atrito, volumes, peso volúmico, maciços rochosos)
TIPO DE PROBLEMA
Engª Civil / Geotecnia
DESCRIÇÃO E OBJETIVOS DO PROBLEMA
Imagine que a famosa lenda de Ali Babá e os 40 ladrões se passava perto da nossa bem conhecida Serra da Estrela, numa zona de rocha
natural acessível através de uma zona plana onde existiam grandes bolas quase perfeitas de rocha que davam à paisagem um ar estranho. A
“porta” de acesso à gruta, que tinha 4 m de altura e 8 m de comprimento, tinha uma superfície exterior quase vertical e com fraturas horizontais
e verticais (estas perpendiculares à superfície exterior da porta) visíveis e afastadas de cerca de 2 m entre si. A “porta” abria em geral com a
famosa expressão mágica “Abre-te Sésamo”, deslocando-se ao longo da sua base horizontal e da 1ª fratura vertical paralela à face exterior da
porta (a “porta” estava ligeiramente afastada dos restantes blocos de rocha no interior da gruta).
Mas, se um dia o mecanismo mágico falhasse, será que os 40 ladrões conseguiriam abrir a porta empurrando-a todos em conjunto, admitindo
que teriam de o fazer para o resto da vida cerca de 3 vezes por dia? Pensa como um engenheiro, ou seja, analisa o problema, cria um modelo,
e resolve o problema… e, claro, desvenda o mistério!
PROFESSOR RESPONSÁVEL
Nome Contacto E-mail Contacto telefónico Skype
Paulo Coelho / Jorge Almeida e Sousa [email protected] 239797265 -
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SUGESTÃO DE PLANO DE TRABALHO
A fim de atingir os objetivos propostos sugere-se:
1. Obter informação genérica sobre o assunto proposto, utilizando as ferramentas de trabalho abaixo indicadas;
2. Esclarecer eventuais dúvidas por email
3. Marcar primeira reunião de trabalho no DEC-FCTUC;
4. Desenvolver passos iniciais para resolver o problema, em função do resultado da reunião;
5. Estabelecer contactos adicionais por email e/ou telefone e/ou skype para esclarecer dúvidas, quando e se necessário, até atingir um resultado
próximo do final;
6. Marcar reunião de trabalho na Escola para finalizar o trabalho e a sua apresentação, incluindo, se a escola o desejar, uma palestra sobre um
assunto a definir, mas que em princípio será na área genérica do problema escolhido;
7. Participação no Congresso na FCTUC
Ferramentas de Trabalho Sugeridas
Referências bibliográficas (web) Pesquisa Online: Palavras-chave (Português) Pesquisa Online: Palavras-chave (Inglês)
Bolas de granito: http://www.cienciaviva.pt/veraocv/geologia/geo2002/materiais/geo14.pdf
Aplicação de forças horizontais por humanos: http://www.mhi.org/media/members/14023/130258038292642021.pdf
Propriedades de materiais: http://www.academia.edu/4156626/Some_Useful_Numbers_on_the_Engineering_Properties_of_Materials_Geologic_and_Otherwise_Angle_of_internal_friction
Bolas de granito, geologia da Serra da Estrela, coeficiente de atrito, propriedades do granito, descontinuidades no granito
Friction angle, granite properties, granite discontinuities, human push force
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PROBLEMAS
DE
ENGENHARIA ELECTROTÉCNICA
E DE COMPUTADORES
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TÍTULO DO PROBLEMA 1
Controlar robôs sem computadores!
DESCRIÇÃO E OBJETIVOS DO PROBLEMA
Neste projeto pretende-se controlar um robô sem recorrer a um microprocessador, mas com circuitos dedicados implementados em lógica
reconfigurável (FPGAs).
Uma alternativa poderá consistir na utilização de circuitos 74x caso tenham recursos para tal, estando no entanto disponível uma placa FPGA
(Altera DE2) com acesso remoto para testes (http://lsd.deec.uc.pt).
Serão valorizadas propostas com mais sensores, atuadores e funcionalidades, mas no mínimo o robô deve ter:
2 motores independentes
2 sensores de luz
2 sensores de contacto (bumpers)
2 comportamentos distintos implementados pelo controlador
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PROBLEMAS
DE
ENGENHARIA GEOGRÁFICA
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TÍTULO DO PROBLEMA 1
Desenvolvimento de uma metodologia para comparar a informação obtida a partir das iniciativas FotoQuestGo (http://fotoquest-
go.org/) e LUCAS (Land Use/ Cover Area frame Survey).
DESCRIÇÃO E OBJETIVOS DO PROBLEMA
Introdução: A informação sobre o uso e cobertura de solo é geralmente obtida através da classificação de imagens de satélite. No entanto, os
resultados obtidos com esta abordagem têm de ser validados com outras fontes de dados. Uma das fontes de dados que pode ser usada para
este objetivo é a informação recolhida no âmbito da iniciativa Land Use/Cover Area frame Survey (LUCAS) (Eurostat), que é executado a nível
europeu, por profissionais. No entanto, os dados não são recolhidos todos os anos e a densidade de informação disponível no âmbito deste
projeto não é suficiente para algumas aplicações. Outra possível fonte de dados que está a ser testada é a utilização de informação
disponibilizada pelos cidadãos. O IIASA criou a iniciativa FotoQuestGo (http://fotoquest-go.org/) que utiliza uma aplicação desenvolvida para
smartphone, que permite recolher informação em pontos escolhidos utilizando um protocolo previamente definido.
PROBLEMA PROPOSTO
O trabalho proposto consiste em:
1) Recolher dados para um conjunto de pontos disponíveis na iniciativa FotoQuestGo;
2) Depois de escolhida uma zona de teste, analisar a informação recolhida e os dados disponíveis na iniciativa LUCAS. As equipas
proporão depois uma metodologia para comparar os resultados obtidos com o FotoQuestGo com os dados obtidos a partir dos pontos LUCAS
situados nas proximidades. A análise permitirá avaliar até que ponto é possível estabelecer uma correspondência entre as duas fontes de dados
e a sua possível integração para obter informação sobre a cobertura e uso do solo com maior resolução espacial.
RESULTADOS:
Os participantes recolherão dados para a iniciativa FotoQuestGo, o que implica compreender como é caracterizada e obtida a informação sobre
o Uso Solo e Cobertura do Solo. Os participantes terão ainda de compreender os desafios associados a este tipo de classificação da superfície
da Terra. Os dados recolhidos e a sua comparação com outras fontes de dados permitirá avaliar a concordância de dados obtidos por meios
muito diversos.
A utilização de uma abordagem científica que utilizada informação recolhida pelos cidadãos permite também ilustrar o papel que a sociedade
pode ter nos processos científicos e de utilidade pública, como seja a monitorização ambiental.
Nota: Uma vez que será útil recolher e analisar dados correspondentes a diferentes regiões de Portugal, este tema pode ser abordado por várias equipas.
PROFESSOR RESPONSÁVEL
Nome Contacto E-mail Contacto telefónico Skype
Cidália Fonte (Departamento de Matemática) em
colaboração com o Instituto Internacional para a Análise
de Sistemas Aplicados (IIASA)
[email protected] 239 791150 cidalia.fonte
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PROBLEMAS
DE
ENGENHARIA GEOLÓGICA E DE MINAS
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TÍTULO DO PROBLEMA 1
Uma determinada cidade, densamente povoada, fica situada numa planície fértil, rodeada por colinas. O coração da cidade, onde
se situam os edifícios mais altos, foi construído sobre o fundo de um lago seco. As zonas periféricas assentam em rocha
cristalina. Uma madrugada, a cidade foi sacudida por um forte sismo, atingindo-se, em algumas zonas da cidade, o grau VIII na
escala de Mercalli modificada. Uma estação sismológica situada nas colinas registou a chegada das ondas S à 1h 11m 38s. As
ondas P foram registadas 29 s antes. Supondo que as velocidades médias das ondas P e S são, respectivamente, 6,1 km/s e 4,1
km/s, determine:
a) a distância entre a estação e o epicentro do sismo.
b) a hora da ruptura no foco.
c) onde se terão verificado as maiores intensidades. Justifique.
TÍTULO DO PROBLEMA 2
Em Pompeia, as primeiras horas da erupção de 79 d. C caracterizaram-se por uma espessa tempestade de cinzas e pedra-
pomes. Determine qual a pressão, por m2, exercida num terraço de uma vivenda com 80 m2 de área, por uma camada de cinza
vulcânica com cerca de 21 cm de espessura. Considere a cinza pouco compacta, seca e com uma massa volúmica de cerca de
1,5 g/cm3.
TÍTULO DO PROBLEMA 3
Um bloco rochoso de calcário localiza-se na superfície de um talude de um maciço rochoso carbonatado e pesa 300 toneladas,
tem uma massa volúmica aparente de 2,7 Mg/m3 e uma altura de 1,5 m. O fator de segurança encontrado é de 1,6. Determine o
valor da coesão, considerando que o talude tem uma inclinação de 15º e que o ângulo de atrito entre o bloco e o maciço rochoso
carbonatado é igual a 8,5º.
Fator de segurança (F):
PROFESSOR RESPONSÁVEL
Nome Contacto E-mail Contacto telefónico Skype
Fernando Carlos (Departamento de Ciências da Terra)
Aplicados (IIASA) [email protected] 239 860 570 -
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PROBLEMAS
DE
ENGENHARIA INFORMÁTICA
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TÍTULO DO PROBLEMA 1 Decifração
DESCRIÇÃO E OBJETIVOS DO PROBLEMA
Foi encontrada uma mensagem encriptada e queremos descobrir o que ela diz. Os cripto-analistas descobriram que a mensagem encriptada
utiliza a chamada chave de césar, ou seja, cada letra da mensagem encriptada corresponde a outra letra do alfabeto X posições à frente ou
atrás.
Deves ler uma mensagem do utilizador e imprimir a mensagem original.
Para ajudar-te, sabe-se que a mensagem:
SVYK'VM'[OL'YPUNZ
representa:
LORD OF THE RINGS
Ferramentas de Trabalho Sugeridas
A nossa sugestão é que os participantes se registem no site do DEI Academy com um determinado login e que tentem resolver o problema
recorrendo à programação python (este é um pressuposto).
Juntamente com o código, seria interessante receber um texto que explica a abordagem, o que nos permitiria utilizar como critério de
desempate.
PROFESSOR RESPONSÁVEL
Nome Contacto E-mail Contacto telefónico Skype
Prof. Luís Paquete
Prof. Vasco Pereira
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PROBLEMAS
DE
ENGENHARIA MECÂNICA
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DESCRIÇÃO E OBJETIVOS DO PROBLEMA 1
Considere o bloco de betão representado na figura (considere 1 m de largura).
Analise a estabilidade do bloco.
DESCRIÇÃO E OBJETIVOS DO PROBLEMA 2
Considere o macaco automóvel representado, em que cmdAB 16 , dentesZB 9 ,
dentesZc 36 e cm 2,7dc
a) Relacione a velocidade da mão com a velocidade de subida da carga.
b) Calcule a força que é necessário exercer na mão ( aF) para elevar 500 kgf de peso. Calcule a
vantagem mecânica deste mecanismo.
0.3 m
1.5 m
0.7 m
água
A B
C
FA
500
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DESCRIÇÃO E OBJETIVOS DO PROBLEMA 3
Determine o diâmetro do fio de água que sai da torneira, na localização à distância vertical h = 20 cm,
sabendo que o caudal volúmico é Q = 2 l/min e o diâmetro à saída da torneira é d1 = 10 mm.
Despreze a perdas de energia.
PROFESSOR RESPONSÁVEL
Nome Contacto E-mail Contacto telefónico Skype
Altino JR Loureiro [email protected] 239790746 -
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PROBLEMAS
DE
ENGENHARIA QUÍMICA
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TÍTULO DO PROBLEMA 1
Reciclagem de óleo de fritura
DESCRIÇÃO E OBJETIVOS DO PROBLEMA
O vazamento do óleo de fritura em canalizações constitui uma ação muito agressiva sobre o meio ambiente, causando-lhe grandes danos. O
desafio proposto visa minorar esse problema dando resposta à seguinte questão: como reaproveitar o óleo usado nos fritos produzindo bens de
interesse para a comunidade em lugar de causar danos à natureza e à saúde? Duas vias possíveis são: i) a produção de biodiesel e ii) a
produção de sabão (ecológico) em barra e detergente líquido. Como consegui-lo?
PROFESSOR RESPONSÁVEL
Nome Contacto E-mail Contacto telefónico Skype
Prof. Abel Ferreira [email protected] - -
TÍTULO DO PROBLEMA 2
Reaproveitamento e valorização das borras do café
DESCRIÇÃO E OBJETIVOS DO PROBLEMA
O café é o resultado da extração com água quente de alguns compostos presentes no café em pó, sobrando a chamada borra do café. Em
estabelecimentos comerciais podem produzir-se vários quilogramas por dia deste resíduo. Será possível valorizá-lo? Haverá compostos valiosos
na borra do café e que sejam fáceis de extrair? Neste trabalho pretende-se dar resposta a estas e outras perguntas, com o objetivo último de dar
um destino útil e valioso à borra do café, que pode passar por conceber um produto à base deste resíduo ou que use ingredientes nele presente.
PROFESSOR RESPONSÁVEL
Nome Contacto E-mail Contacto telefónico Skype
Prof. Fernando Bernardo [email protected] - -
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