Engenharia Mecnica 2 Srie Fsica II

A Atividade Prtica Supervisionada (ATPS) um procedimento metodolgico de ensino-aprendizagem desenvolvido por meio de etapas, acompanhadas pelo professor, e que tem por objetivos:

Favorecer a autoaprendizagem do aluno. Estimular a corresponsabilidade do aluno pelo seu aprendizado. Promover o estudo, a convivncia e o trabalho em grupo. Auxiliar no desenvolvimento das competncias requeridas para o exerccio

profissional. Promover a aplicao da teoria na soluo de situaes que simulam a

realidade. Oferecer diferenciados ambientes de aprendizagem.

Para atingir estes objetivos, a ATPS prope um desafio e indica os passos a serem percorridos ao longo do semestre para a sua soluo.

Aproveite esta oportunidade de estudar e aprender com desafios da vida profissional.

AUTORIA: Marco Aurlio Euflauzino Maria

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Competncias e Habilidades

Ao concluir as etapas propostas neste desafio, voc ter desenvolvido as competncias e habilidades que constam nas Diretrizes Curriculares Nacionais descritas a seguir.

Aplicar conhecimentos matemticos, cientficos, tecnolgicos e instrumentais Engenharia.

Conceber, projetar e analisar sistemas, produtos e processos. Identificar, formular e resolver problemas de Engenharia. Assumir a postura de permanente busca de atualizao profissional.

Participao

Esta atividade ser, em parte, desenvolvida individualmente pelo aluno e, em parte, pelo grupo. Para tanto, os alunos devero:

organizar-se, previamente, em equipes cujo nmero de participantes ser definido pelo professor da disciplina;

entregar seus nomes, RAs e e-mails ao professor da disciplina e observar, no decorrer das etapas, as indicaes: Individual e Equipe.

Desafio

Uma empresa construtora de obras em engenharia civil pretende construir um edifcio residencial com cinco andares. No projeto, a empresa prev a instalao de um elevador para o transporte de pessoas. A seguir, esto elencadas algumas informaes do referido edifcio:

Cada andar do edifcio possui quatro apartamentos. Cada apartamento tem dois dormitrios, uma sala, um banheiro, uma cozinha

e uma rea de servio integrada com a cozinha, totalizando uma rea de 49,5 m.

O prdio possuir um nico elevador, que operar com uma velocidade de 1,0 m/s, por questo de conforto e rapidez.

A distncia entre o piso de um andar e o piso de outro andar 3,60 m. O estacionamento no ser acessado por meio do elevador.

Voc e sua equipe trabalham no setor de projetos da empresa citada e receberam a incumbncia de dimensionar a potncia do elevador a ser utilizado para atender demanda estimada de pessoas e apresentar uma anlise para sua instalao de acordo com as normas tcnicas vigentes. O documento que contempla essa anlise chamado de clculo de trfego.

Objetivo do desafio

Dimensionar a potncia de um elevador para transporte de pessoas e elaborar o clculo de trfego do mesmo.

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Livro-texto da disciplina

A produo desta ATPS fundamentada no livro-texto da disciplina, que dever ser utilizado para soluo do desafio:

HALLIDAY, David; RESNICK, Robert; WALKER, Jearl. Fundamentos de Fsica: Mecnica. 9. ed. Rio de Janeiro: LTC - LivrosTcnicos e Cientficos, 2012, v.1.

ETAPA 1 (tempo para realizao: 06 horas)

Aula-tema: Leis de Newton. Esta atividade importante para que voc conhea tanto a descrio do movimento

de elevadores, por meio das leis de Newton, quanto as normas tcnicas vigentes sobre a operao dos mesmos.

Para realiz-la, devem ser seguidos os passos descritos.

Passos

Passo 1 (Individual) Pesquisar, em livros, sites e revistas, sobre os elevadores recomendados para utilizao em edifcios residenciais (ou seja, elevadores para o transporte de pessoas e pequenas mudanas). Sites sugeridos para pesquisa

Ficha Tcnica Elevador de Passageiros Galassia. Disponvel em: e compartilhado em: . Acesso em: 16 out. 2014.

Manual de Transporte Vertical em Edifcios. Disponvel em: e compartilhado em: . Acesso em: 16 out. 2014.

Passo 2 (Individual) Pesquisar e descrever o funcionamento de um elevador para transporte de pessoas.

Site sugerido para pesquisa

Os Diferentes Tipos de Elevadores de Pessoas. 2012. Disponvel em: e compartilhado em: . Acesso em: 16 out. 2014.

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Passo 3 (Individual) Pesquisar e estudar as normas tcnicas vigentes sobre elevadores de passageiros, e pesquisar sobre o clculo de trfego de elevadores.

Sites sugeridos para pesquisa

Elevadores Eltricos de Passageiros Requisitos de segurana para construo e instalao. ABNT. 1999. Disponvel em: e compartilhado em: . Acesso em: 17 out. 2014.

GRANDO, Luciano. Otimizao do Transporte Vertical na Construo Civil. 2013. Disponvel em: e compartilhado em: . Acesso em: 17 out. 2014

Passo 4 (Equipe) Representar as foras que atuam no elevador, nomeando-as e as indicando em um diagrama de corpo livre (diagrama de foras).

Sugesto

Classificar as foras que atuam sobre o elevador em: foras que ajudam o seu

movimento (no momento da subida, por exemplo) e foras que atrapalham o seu

movimento.

ETAPA 2 (tempo para realizao: 06 horas)

Aula-tema: Fora e Movimento. Esta atividade importante para que voc aprenda a estimar as quantidades fsicas

(da rea da mecnica) de maior relevncia para o acionamento de elevadores. Para realiz-la, devem ser seguidos os passos descritos.

Passos

Passo 1 (Equipe) Representar algebricamente as foras elencadas no Passo 4 da etapa anterior, utilizando a Segunda Lei de Newton, considerando que o elevador possui uma massa me; que este, operando em sua mxima capacidade, transporta uma carga adicional de pessoas mp e que o contrapeso utilizado no projeto possui uma massa mc. Esta equao descrever os trs estgios de operao de um elevador: 1) o incio de seu movimento a partir do repouso; 2) o seu movimento com velocidade constante; e 3) a sua parada.

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Passo 2 (Equipe) 1 Classificar os trs estgios citados no passo anterior em: movimento retilneo uniforme

ou movimento retilneo uniformemente acelerado. 2 Pesquisar sobre os valores de tempo para a realizao de cada um dos estgios acima

citados. Utilizar as referncia indicadas no Passo 1 da Etapa 1.

Passo 3 (Equipe) Escrever, para cada estgio citado no Passo 1 desta etapa, a acelerao como funo das foras analisadas no Passo 4 da Etapa 1, e como funo das massas me, mp, e mc.

Passo 4 (Equipe) Elaborar um memorial descritivo, seguindo a padronizao indicada nesta ATPS, contendo todas as informaes avaliadas at o momento, e entreg-lo para o professor da disciplina.

ETAPA 3 (tempo para realizao: 06 horas)

Aula-tema: Energia Cintica e Trabalho. Esta atividade importante para que voc aprenda a calcular a energia utilizada na

operao de um elevador.

Para realiz-la, devem ser seguidos os passos descritos.

Passos

Passo 1 (Equipe) 1 Determinar o fluxo de pessoas que utilizaro o elevador no edifcio, considerando as

informaes citadas no Desafio e a norma tcnica pertinente. 2 Estimar a massa mp, considerando as informaes obtidas no item 1 deste passo. 3 Estimar a massa de um elevador (me).

Passo 2 (Equipe) Estimar, considerando as informaes do passo anterior e a norma vigente para elevadores para transporte de pessoas, a massa do contrapeso (mc).

Passo 3 (Equipe) Calcular o trabalho realizado pela mquina de trao (motor) para a operao dos estgios de incio de movimento do elevador a partir do repouso e do seu estgio de parada, ambos citados no Passo 1 da Etapa 2.

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Passo 4 (Equipe) Calcular o trabalho total realizado pela mquina de trao (motor) para o elevador sair do piso do trreo e chegar at o piso do ltimo andar.

ETAPA 4 (tempo para realizao: 08 horas)

Aula-tema: Energia Potencial e Conservao de Energia. Esta atividade importante para que voc aprenda a dimensionar a potncia

envolvida na operao de um elevador.

Para realiz-la, devem ser seguidos os passos descritos.

Passos

Passo 1 (Equipe) Estimar o tempo total, considerando as normas tcnicas avaliadas na Etapa 1, para o elevador sair do piso do trreo do prdio e chegar ao piso do ltimo andar do prdio, considerando desde o instante de seu acionamento a partir do repouso at o momento de sua parada.

Sugesto

Para a situao na qual as normas indiquem um intervalo de tempo para a ao de

qualquer um dos trs estgios citados no Passo 1 da Etapa 2, considerar a mdia dos

tempos dos extremos desse intervalo.

Passo 2 (Equipe) Estimar a potncia que deve ter o motor que traciona o elevador para obter o desempenho citado no passo anterior.

Passo 3 (Equipe) Elaborar o clculo de trfego para o edifcio analisado, seguindo a padronizao indicada nesta ATPS, no qual deve constar: a demanda de pessoas a ser atendida pelo elevador, a capacidade do elevador e a potncia do motor de trao. Explicitar todos os clculos.

Passo 4 (Equipe) Reunir sob a forma de um projeto (observando a padronizao indicada nesta ATPS) todas as informaes tratadas nesta atividade e entregar ao professor da disciplina.

Nota ao professor Se julgar necessrio e conveniente, o professor da disciplina pode solicitar uma apresentao em slides dos trabalhos.

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Seminrio de Concluso

Com o objetivo de apresentar os resultados obtidos por meio da ATPS, o Seminrio Final pretende proporcionar aos estudantes a socializao das variaes de resultados, bem como o debate a respeito das dificuldades e solues encontradas para a finalizao do desafio.

Cada equipe dever realizar uma apresentao de vinte minutos, contendo at vinte slides.

Esta apresentao dever contemplar a seguinte estrutura:

Introduo: base terica utilizada para soluo do desafio. Desenvolvimento: descrever as solues encontradas para a resoluo final do desafio. Concluso: explicar como as solues encontradas para a resoluo final do desafio

podero contribuir efetivamente em sua vida profissional.

A apresentao do Seminrio Final de cada curso dever ocorrer em sua unidade, em local e data a serem definidos pelo professor da disciplina e o coordenador de curso.

Padronizao

O material escrito solicitado nesta atividade deve ser produzido de acordo com as normas da ABNT, com o seguinte padro (exceto para produes finais no textuais):

em papel branco, formato A4; com margens esquerda e superior de 3cm, direita e inferior de 2cm; fonte Times New Roman tamanho 12, cor preta; espaamento de 1,5 entre linhas; se houver citaes com mais de trs linhas, devem ser em fonte tamanho

10, com um recuo de 4cm da margem esquerda e espaamento simples entre linhas;

com capa, contendo: nome de sua Unidade de Ensino, Curso e Disciplina; nome e RA de cada participante; ttulo da atividade; nome do professor da disciplina; cidade e data da entrega, apresentao ou publicao.

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Para consulta completa das normas ABNT, acesse a Normalizao de Trabalhos Acadmicos Anhanguera. Disponvel em: . Acesso em: 22 ago. 2014.

Vale lembrar: constitui plgio a apropriao de ideias alheias sem a indicao do autor e da fonte de onde foi retirada a informao referenciada. Para saber mais, assista ao vdeo de orientao sobre plgio.