Ponte de espaguete

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1 – Introdução
No ano de 2004, a Universidade Federal do Rio Grande do Sul propôs a competição de pontes de espaguete. A partir da iniciativa do Prof. Dr. Alexandre F. Galio, neste ano de 2009, o curso de Engenharia Mecânica da Universidade Federal de Mato Grosso aderiu a esta experiência.
Assim, será realizado no dia 20/06/2009 a 1ª competição de pontes de espaguete da UFMT. A ponte quesuportar maior peso será considerada vencedora. Por via deste relatório, informaremos a prevista carga de ruptura e apresentaremos a maneira que foi dimensionada e calculada a ponte.

2 – Objetivos
O objetivo principal do trabalho proposto é motivar nos alunos o desenvolvimento de habilidades que lhes permitam:
• Aplicar conhecimentos básicos de Mecânica dos Sólidos para resolver problemas deEngenharia;
• Utilizar computadores para resolver problemas de Engenharia;
• Projetar sistemas estruturais simples;
• Comunicar e justificar seus projetos em forma oral e escrita;
• Trabalhar em grupo para executar seus projetos.

3 – Desenvolvimento
3.1 – Regulamento
Inicialmente, a comissão organizadora envolvendo alunos das Engenharias desenvolveu o regulamento da competição. Este diz quea ponte deve ser capaz de vencer um vão livre de 1 metro, e a ponte não poderá ultrapassar o peso de 750 gramas, tendo uma tolerância de 10 gramas. O peso da barra de aço e dos apoiadores (que serão descritos depois) não serão considerados. Estes estão estimados em 150 gramas.

Figura 1: Dimensões máxima e mínima da ponte
A ponte deverá ser construída utilizando apenas massa do tipo espaguetenúmero 7 da marca Barilla e colas epoxi do tipo massa (exemplos de marcas: Durepoxi, Polyepox, Poxibonder, etc.) e do tipo resina (exemplos de marcas: Araldite, Poxipol, Colamix, etc.). Será admitida também a utilização de cola quente em pistola e superbonder apenas para a união das barras nos nós.

Figura 2: Espaguete que deve ser utilizado

Figura 3: Exemplo de colas que podem serutilizadas
Na parte inferior de cada extremidade da ponte deverá ser fixado um tubo de PVC para água fria de 1/2" de diâmetro e 20 cm de comprimento para facilitar o apoio destas extremidades sobre as faces superiores (planas e horizontais) de dois blocos colocados no mesmo nível. O peso dos tubos de PVC não será contabilizado no peso total da ponte, como descrito anteriormente
Para que possa serrealizado o teste de carga da ponte, ela deverá ter fixada na região correspondente ao centro do vão livre, no sentido transversal ao seu comprimento e no mesmo nível das extremidades apoiadas, uma barra de aço de construção de 8 mm de diâmetro e de comprimento igual à largura da ponte. A carga aplicada será transmitida à ponte através desta barra. O peso da barra não será contabilizado no peso totalda ponte, como descrito anteriormente.

3.2 - Normas para a realização dos testes de carga
Será aplicada uma carga inicial. Se após 10 segundos de ter aplicado a carga, a ponte não apresentar danos estruturais, será considerado que a ponte passou no teste de carga mínima, e ela estará habilitada para participar do teste da carga de colapso.
Se a ponte passou no teste da carga mínima, ascargas posteriores serão aplicadas em incrementos definidos pelo membro do grupo que está realizando o teste. Será exigido um mínimo de 10 segundos entre cada aplicação de incremento de carga.
Será considerado que a ponte atingiu o colapso se ela apresentar severos danos estruturais menos de 10 segundos após a aplicação do incremento de carga. A carga de colapso oficial da ponte será a última cargaque a ponte foi capaz de suportar durante um período de 10 segundos, sem que ocorressem severos danos estruturais.
Em caso de empate de duas ou mais pontes com a mesma carga de colapso, será utilizado como critério de desempate o peso menor e se persistir o empate, a carga de colapso mais próxima da carga calculada pelo grupo e informada através do trabalho ao professor.


3.3 – Propriedades...
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