Carrinho movido a ratoeira

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1.

Introdução

O desenvolvimento de sistemas dinâmicos leva em consideração, variáveis interdependentes, como resultante de forças e vetores de movimento. A análise desses fatores muitas vezes dispensa complicações, porém se tratando de alguns projetos mais complexos é impossível ignorá-las. Nesse contexto se insere o mouse trap car, um veículo miniatura movido unicamente pela energia potencial elástica acumulada na mola de uma ratoeira.
O Mouse trap Car foi inventado por James Henry Atkinson na Inglaterra em
1897, e desde então vem sendo usado por instituições de ensino em muitos países. Existem atualmente duas modalidades: Distância Máxima Percorrida e Menor Tempo de Percurso.
Para o projeto atual foi adotado a distância máxima percorrida, sendo o veículo movido por uma ratoeira pequena e transportando de uma lata de refrigerante.
Desse modo, variáveis físicas e matemáticas importantes necessitam de análise de forma a projetar, conceber e otimizar um modelo leve, robusto que recupere de forma mais eficaz a energia acumulada na mola, diminuindo perdas durante o processo que transfere tração para as rodas.
Desta forma, serão elaborados gráficos cinemáticos e dinâmicos com base em dados coletados em ensaios com o veículo. Também se analisa as energias cinéticas e potenciais e perda destas por atrito. Considerações como lubrificação, atrito, massa, velocidade e aerodinâmica são de enorme valia, influenciando nos cálculos para um melhor desempenho na competição.

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2.

Revisão Bibliográfica

Para os cálculos de projeto foram utilizados conceitos e fórmulas assimilados durante as aulas e estudos da disciplina de Dinâmica. Segue abaixo uma revisão do conteúdo e equações utilizadas.

2.1.

Cinemática:

2.1.1. Cinemática de um Ponto Material

A cinemática de um ponto material é caracterizada especificando-se, em cada instante, sua posição, velocidade e aceleração.
A trajetória retilínea de um ponto material é definida