Objetivo do trabalho

Os objetivos do trabalho são construir a catapulta para cumprir a prova mínima de atingir o alvo ao menos uma vez e assim aprender mais sobre conceitos físicos como impulso, aceleração, quantidade de movimento, velocidade, deslocamento, força elástica, entre outros. 

Descrever os materiais utilizados na construção da catapulta. (Todos os materiais)

• Tesoura
• Furadeira
• Martelo
• Chave de fenda
• Serra
• Garrafa plástica
• 17 parafusos
• 4 argolas pequenas de metal
• 6 ganchos pequenos de metal
• Elástico de garrote
• Peças de madeira:

Peça de madeira 1 de 30,2 cm de largura por 5,2 cm de altura com espessura de 1 cm.
Peça de madeira 2 de 33,5 cm de largura por 4,5 cm de altura com espessura de 2 cm.
Peça de madeira 3 de 30,2 cm de largura por 5,2 cm de altura com espessura de 1 cm.
Peça de madeira 4 de 33,5 cm de largura por 4,5 cm de altura com espessura de 2 cm.
Peça de madeira 5 de 30 cm de largura por 4,5 cm de altura com espessura de 2 cm.
Peça de madeira 6 de 5,7 cm de largura por 2 cm de altura com espessura de 1,8 cm.
Peça de madeira 7 de 30 cm de largura por 4,5 cm de altura com espessura de 2 cm.
Peça de madeira 8 de 4,5 cm largura por 30 cm de altura com espessura de 2 cm.
Peça de madeira 9 de 4,5 cm de largura por 13 cm de altura com espessura de 2 cm.
Peça de madeira 10 de 4,5 cm de largura por 13 cm de altura com espessura de 2 cm.
Peça de madeira 11 de 2 cm de largura por 14 cm de altura com espessura de 2 cm.
Peça de madeira 12 de 7 cm de largura por 5,3 cm de altura com espessura de 1,5cm.

Descreva em 5 passos a construção da catapulta.

Os passos a seguir não foram realizados por nenhum membro do grupo, porém foram observados.

1) A madeira foi cortada e pregada de forma que as peças 1,2,3 e 4 formassem uma base retangular para sustentar a catapulta. Terminando a base da catapulta, a peça de madeira 6 foi encaixada no meio da base retangular.

2) Um corte de espessura 1,8 cm foi feito na ponta das madeiras 5 e 7 para que essas encaixassem na madeira 6, desta forma:

Para finalizar a madeira 12 foi encaixada desta forma:

3) Na madeira 6 foi parafusada uma pequena dobradiça para que a haste de lançamento pudesse se movimentar: 

4) Entre a madeira 3 e 12 houve o encaixe da madeira 8, ficando desta maneira:

E entre a madeira 1 e 12 foram encaixadas as madeiras 9 e 10 paralelas, deixando o meio livre para a haste de lançamento se movimentar:

5) Foram feitos furos na mesma direção nas madeiras 9 e 10 para que ali fosse regulado o ângulo de lançamento e assim termos controle da distância em que a bolinha fosse chegar, o encaixe das pequenas argolas de metal nas extremidades das madeiras 7 e 5 e na madeira 11 (haste de lançamento). Por fim, a catapulta foi pintada e o elástico cortado em duas 

Desenhe a catapulta e indique as forças sobre a mesma.

2ª Parte Experimento I

Faça um desenho mostrando o lançamento e respectivos pontos medidos

Cálculos dos deslocamentos

Δs= s2-s1

Δs = 4,60 - 0                         Δs= 4,58 -0 

Δs = 4,60 m                          

Δs= 4,58m

Δs = 6,37 -0                         Δs=5,31-0

Δs=6,37 m                           Δs=5,31 m

Cálculos das velocidades e aceleração

V = Δs/Δt

v= 4,58/2,10 = 2,18 m/s         v=  6,37/1,55= 4,10 m/s

v= 4,60/1,27 = 3,62 m/s         v= 5,31/1,33=3,99 m/s

Cálculos das quantidades de movimento

Q=m.v

Q= 0,067.3,62 = 0,24254 kg.m/s

Q= 0,067.2,18= 0,14606 kg.m/s

Q= 0,067.4,10= 0,2747 kg.m/s

Q= 0,067.3,99= 0,26733 kg.m/s

Cálculo do impulso

I= q2-q1

I=0,24254-0,14606

I=0,09648 kg.m/s

I= 0,2747 - 0,26733 

I= 0,00737kg.m/s

Experimento II

Qual a maior dificuldade do grupo para a construção da catapulta? Justifique.

A maior dificuldade encontrada pelo grupo foi construir um mecanismo em nossa catapulta que variasse o tipo de tiro (parabólico ou reto) e pudesse também prever a distância que a bolinha alcançaria, pois até o dia da competição não saberíamos à que distância o alvo a ser acertado estaria.

Comente os resultados encontrados nos dois experimentos:

Os resultados encontrados no experimento I e II  foram satisfatórios, pois o modelo de catapulta que desenvolvemos funcionava perfeitamente para distâncias indeterminadas. No experimento I acertamos distâncias mais curtas do que no experimento II. Entre os testes pudemos verificar que a angulação do lançamento e o comprimento do elástico eram detalhes fundamentais no desempenho da catapulta. 

Indique o ângulo do lançamento, explique como você encontrou este valor:

O valor do ângulo de lançamento pode variar devido aos ajustes feitos na catapulta na hora do lançamento, pois em nossa catapulta podemos regular através do ângulo a distância do lançamento. Tanto nos testes do experimento I e II quanto no dia da competição o ângulo usado foi o mesmo, o ângulo de 51°. Este valor pôde ser encontrado de modo que a base da catapulta, a haste de lançamento e a altura da catapulta formassem um triângulo e suas medidas foram tiradas, após o processo de medição os valores dos catetos foram aplicados na fórmula da tangente conforme abaixo:

tgα = 10,5/8,5
tgα = 1,23


Após o cálculo a tabela de ângulos foi consultada e o valor 1,23 da tgα correspondia a 51°.

Conclusão Final

A construção da catapulta foi concluída com êxito e obteve resultados satisfatórios em ambos os experimentos. Na competição não cumprimos a prova mínima, porém em uma segunda chance dada àqueles que não cumpriram a prova mínima conseguimos obter sucesso. 
Embora não tenhamos alcançado o objetivo de ganhar a competição nosso desempenho foi muito bom. Encerramos este ano com êxito na conclusão dos trabalhos realizados na disciplina de Física com o compromisso de nos esforçarmos mais no próximo ano para obtermos resultados mais satisfatórios.