Robótica

●Entender a energia cinética e potencial;

●Fazer um protótipo de carrinho para simular essas
grandezas da mecânica.

●01 Canudinho (Refrigerante);

●02 Palitinhos para espetinho;

●12 Palitos de sorvete;

●02 Pilhas descarregadas;

●05 Elásticos de látex (Prender dinheiro);

●01 Tesoura;

●01 Cola quente;

●01 Pistola para cola quente;

●01 Fita Isolante;

●08 Tampinhas plásticas;

●01 Martelo;

●01 Prego.

Problematização

Colocar um skate em movimento, caso não tenha uma descida ou ladeira, exige um

pouco de esforço, de energia do próprio corpo. Primeiro, coloca-se um pé sobre o shape
(tábua) e com o outro empurra-se para frente para pegar a velocidade necessária e
deslocar o corpo.

Mas você sabe qual a importância de compreender sobre esses movimentos e energia

para a Robótica?

Ao colocar um corpo/massa em movimento, estamos trabalhando com a mecânica,

mais especificamente com energia cinética e energia potencial. Nesta aula, iremos entender
o que são essas grandezas físicas e como elas funcionam para sua aplicação no campo da
Robótica.

Conteúdo

No movimento do skate, colocamos um corpo em movimento a partir de uma energia

ou força vindo no nosso próprio esforço impulsionando o corpo para frente e uma
sequência de movimentos com a perna que resulta no movimento e ampliação da
velocidade do skatista, quando uma partícula dotada de massa, caso do nosso corpo e o
skate, move-se livremente sem sofrer uma ação do vento ou força alguma contrária, é o
que chamamos em mecânica de Energia Cinética, ou seja, colocar uma massa qualquer
em movimento (veja a figura 1, no próximo slide).

Figura 1 - Representação Mecânica

Fonte: Depositphotos, 2022

Se um corpo estiver sob efeito de uma força, seja gravitacional, elétrica, magnética ou

elástica, por exemplo, referenciamos que possui uma Energia Potencial.

Veja na próxima figura que o skatista inicia seu percurso do alto da pista dando um

pequeno impulso para baixo, isso lhe garante energia suficiente (na forma potencial) para
ser convertida em cinética (energia do movimento), adquirindo velocidade necessária para
subir do outro lado e executar a sua manobra. O skatista estará sempre convertendo
energia potencial em energia cinética, no topo da pista o skatista estará no seu valor
máximo de energia potencial e ao descer a potencial será convertida em energia cinética em
seu máximo e a potencial em seu mínimo.

Figura 2 - Energia cinética e potencial – Skate

Fonte: Oficina da Net, 2022.

Na figura abaixo, ao subir a montanha, o carro ganha altitude, e em consequência

disso ganha energia potencial. Ao chegar ao topo, o carro terá energia potencial máxima
armazenada. Ao iniciar o movimento de descida, percebemos que o carro tem capacidade
de se mover sem a necessidade da força de seu motor, pois utilizará de sua energia
potencial para transformá-la em energia cinética acarretando seu movimento durante a
descida.

Fonte: Brasil Escola, 2022

Figura 3 -Energia cinética e potencial

–Carros

Com os exemplos das figuras, ficou evidente que a energia mecânica total de um

sistema é composta pelas duas formas de energia: potencial e cinética.

Vamos ver essa prática de forma real com a montagem do protótipo de um “carrinho”

que apresenta como força motriz um elástico (corda).

Vamos para o nosso protótipo!

Atividade “mão na massa”!

Começamos trabalhando a montagem com seis palitos de sorvete, primeiro, pegue

quatro palitos e corte as pontas de dois deles, deixando com 7,0 cm, conforme figura
abaixo.

Figura 4 - Palitos

Fonte: Banco de imagens SEED / DTI / CTE, 2022.

Em seguida, comece colando os quatro palitos, com cola quente ou instantânea,

formando um retângulo, os dois palitos menores nas laterais para encaixar a outra parte do
chassi.

Figura 5 - Base chassi

Fonte: Banco de imagens SEED / DTI / CTE, 2022.

Na sequência, faça três lados de um retângulo, colando dois palitos de sorvete inteiros

e outro cortado com 4,5 cm de comprimento (figura abaixo).

Figura 6 - Base chassi

Fonte: Banco de imagens SEED / DTI / CTE, 2022.

Cole essa segunda parte na lateral menor do outro retângulo (figura abaixo).

Figura 7 - Unindo as partes

Fonte: Banco de imagens SEED / DTI / CTE, 2022.

Com mais um palito de sorvete, corte um pedaço de 2,5 cm de comprimento e cole na

parte central do chassi, conforme figura abaixo. Esse palito servirá como engate para o
elástico e dará corda para o carrinho andar.

Figura 8 - Montagem do engate

Fonte: Banco de imagens SEED / DTI / CTE, 2022.

Depois de colado o engate, encaixe um elástico nesta peça, feche a parte de cima com

outro palito, para isso, corte novamente as pontas desse, deixando com o tamanho de 7,0
cm de comprimento. Após isso, vire o chassi para o outro lado, cole dois palitos de sorvete
inteiros, unindo a parte da frente com a parte de trás do chassi. Na parte de trás, colamos
um palito inteiro sobre a traseira para fazer a base do aerofólio, conforme figura abaixo.

Fonte: Banco de imagens SEED / DTI / CTE, 2022.

Figura 9 - Parte da frente do chassi

Para fazer o aerofólio, pegue três palitos de sorvete, corte dois pedaços de 1,5 cm de

comprimento de um dos palitos, cole a uma distância de 1,5 cm de cada ponta (figura
abaixo).

Fonte: Banco de imagens SEED / DTI / CTE, 2022.

Figura 10 - Aerofólio

Após o aerofólio estar montado, cole-o na parte traseira do carrinho, e aí vamos

passar para a montagem das rodas. Pegue oito tampinhas de garrafas descartáveis, cole
com cola instantânea de duas em duas tampinhas para formar quatro rodinhas (figura
abaixo).

Fonte: Banco de imagens SEED / DTI / CTE, 2022.

Figura 11 - Rodinhas (tampa garrafa pet)

Após as rodinhas estarem coladas, será preciso furá-las para passar os eixos (palitos

de espetinho). Quem for usar prego e martelo, faça o furo antes de colar as duas partes
(figura abaixo).

Figura 12 - Aerofólio

Fonte: Banco de imagens SEED / DTI / CTE, 2022.

Após o chassi e o aerofólio estarem montados, pegamos um canudinho plástico

e cortamos 4,5 cm para fazer o tubo onde irá passar o eixo do carrinho, cole na
parte da frente (figura abaixo).

Fonte: Banco de imagens SEED / DTI / CTE, 2022.

Figura 13 - Eixos

Para a parte traseira, cole outro canudinho a uma distância de 2,0 cm do aerofólio,

corte partes dele deixando apenas o tamanho da largura do palito de sorvete lateral (figura
abaixo).

Figura 14 - Eixos

Fonte: Banco de imagens SEED / DTI / CTE, 2022.

Passamos para a montagem dos eixos e rodas, inserimos um palito na parte da frente

e outra na parte de trás, na sequência, encaixamos as rodas (figura abaixo).

Fonte: Banco de imagens SEED / DTI / CTE, 2022.

Figura 15 - Eixos (fixando rodas)

As pontas que sobram para o lado de fora das rodas devem ser cortadas (figura

abaixo).

Figura 16 - Eixos (fixando rodas)

Fonte: Banco de imagens SEED / DTI / CTE, 2022.

Sobre os pneus, passe uma fita isolante para que o pneu não patine e reforce com um

elástico de dinheiro sobre cada roda do carrinho. Esse elástico que dará segurança às
rodas. Para dar sustentabilidade ao carrinho, será necessário fazer peso, assim, cole duas
pilhas usadas na parte traseira (figura abaixo).

Figura 17 - Carrinho concluído

Fonte: Banco de imagens SEED /

DTI / CTE, 2022.

Chegou o momento de colocarmos o carrinho em movimento, para isso, esticamos o

elástico até a parte central do eixo de trás e engatamos o elástico, depois, giramos as rodas
para dar corda, quando soltamos ele no chão, o carrinho tem energia suficiente para andar.
Quando colocamos o carrinho em funcionamento e ele faz o movimento para frente,
estamos utilizando a força cinética e se encontrar algum obstáculo como gravitacional ou
elástico, por exemplo, estaríamos usando a força potencial.

a. Confira e mostre ao seu colega de classe a sua criação do carrinho;

b. Analise e troque informações se os projetos desenvolvidos pelos seus colegas

seguiram as instruções e estão funcionando de acordo com o projetado;

c. Reveja se você entendeu o que é energia cinética e potencial;

d. Reflita se as seguintes situações ocorreram:

i. Você e os seus colegas trocaram ideias no momento da criação e montagem do
carrinho?

ii. Você teve problemas ao fazer e montar o projeto? Quais? Quais foram as
soluções encontradas?

BRASIL. Ministério da Educação. Base Nacional Comum Curricular. Brasília, 2018.
Disponível

em:

http://basenacionalcomum.mec.gov.br/images/BNCC_EI_EF_110518_versaofinal_site.pdf.
Acesso em: 20 jan. 2022.

DIAS,

Fabiana.

Energia

Cinética.

Educa

Brasil.

Disponível

em:

https://www.educamaisbrasil.com.br/enem/fisica/energia-cinetica. Acesso em: 08 dez.
2022.

HELERBROCK,

Rafael.

Energia

mecânica. Brasil

Escola.

Disponível

em:

https://brasilescola.uol.com.br/fisica/energia-mecanica.htm. Acesso em: 06 dez. 2021.

INFOESCOLA.

Energia

Cinética.

Disponível

em:

https://www.infoescola.com/fisica/energia-cinetica/. Acesso em: 06 dez. 2022.

PARANÁ. Secretaria de Estado da Educação e do Esporte. Diretoria de Tecnologias de
Informação (DTI). Coordenação de Tecnologias Educacionais. (CTE). Robótica Primeiros
Passos

- Módulo

1.

Aula

04

- Movimento

Mecânico

II. Disponível

em:https://aluno.escoladigital.pr.gov.br/robotica/aulas/primeiros_passos. Acesso em: 27 out.
2022.

POZZEBOM,

Rafaela.

O

que

é

energia

cinética?

Disponível

em:https://www.oficinadanet.com.br/post/14640-o-que-e-energia-cinetica. Acesso em: 06
dez. 2022.