Décima Primeira Semana

Nesta semana compramos imãs Neodímio em formato de disco com 15 mm de diâmetro e 3 mm de espessura com o objetivo de utilizá-los como uma trava do assento à tampa. O assento foi cortado e um imã foi colado em seu interior. Um segundo imã foi fixado na tampa de forma a provocar a atração do imã colocado no assento. Feito isso, o projeto foi finalizado juntamente com o respectivo relatório.

Décima Semana

 Esta semana terminamos o suporte onde será instalada a tampa. Em função deste não estar concluído, e devido à necessidade de realizar alguns ajustes no eixo do assento, nosso grupo não iniciou o trabalho com as travas para a tampa. Apesar disso, a ideia de nosso grupo é utilizar imãs (cedidos pelo laboratório lactea) com o objetivo de realizar o travamento da tampa ao assento.

Além disso, percebemos que o atrito ainda era significativo com a utilização da terceira mola construída. Entretanto, concluímos que o atrito é benéfico para o projeto , uma vez que este também oferece uma maior dasaceleração para o assento, além da ação da mola.

Para esta semana iremos trabalhar com os imãs adquiridos e analisar a melhor forma de instalá-los na tampa para finalmente concluirmos o projeto.

Nona Semana

Esta semana projetamos uma terceira mola feita com um diâmetro menor (mais próximo à dimensão do eixo da tampa) a fim de obter um melhor ajuste da mola ao eixo. Foi verificado que esta mola confeccionada atendia de forma satisfatória o projeto, então a mola foi acoplada de forma definitiva (utilizando cola epóxi) ao assento e a tampa. Os integrantes que ficaram responsáveis por esta tarefa foram: Gabriel, Felipe e Ricardo. Já os integrantes Bruno e Sabrine ficaram responsáveis por construir a base onde será fixado o assento e a tampa com o objetivo de permitir a apresentação do funcionamento da Tampa Inteligente.

Para a próxima semana, iremos definir qual será o tipo de trava a ser utilizado na tampa e onde esta será instalada.

Oitava Semana

Na semana passada, com o auxílio do professor Ronaldo e utilizando o material que o integrante Ricardo havia adquirido, o grupo construiu duas molas utilizando arames de diferentes diâmetros no laboratório do lactea. Foi observado que, em função do diâmetro e o número de espiras escolhido, não foi possível realizar o encaixe adequado de uma das molas ao eixo do assento. Isso ocorreu em virtude da mola ocupar um espaço relativamente grande no local onde foi instalada, fazendo com que fosse produzido uma excessiva quantidade de atrito, impedindo o correto movimento do assento.

Esta semana iremos continuar realizando testes a partir da segunda mola (feita com um arame de diâmetro menor) que foi produzida na semana passada e construir outras molas com diferentes parâmetros.

Sétima Semana

Essa semana conseguimos solucionar parcialmente um problema que estava nos deixando preocupados. Na semana passada havíamos calculado a constante K da mola para amortecer a tampa, porém não sabíamos como iriamos mandar fazer a mola, baseando nessa constante.
O Felipe pesquisou e achou a seguinte relação:

K = (da^4. G)/(8.dm^3.na)

Onde:

- K - Constante elástica da mola  (definida anteriormente)
- da -Diâmetro do arame
- dm - Diâmetro médio da mola ,dm = (di+de)/2
- di - Diâmetro interno da mola
-de - Diâmetro externo da mola ,de = di+2.da
- G - Módulo da elasticidade do material
- na -Número de espiras ativas na mola (na = n - 2), n - espiras totais

Como o valor da constante K já foi determinado anteriormente:

da^4. G = K.8.dm^3.na

Conforme medido no eixo da tampa, o valor de di deverá ser de 12 mm. (di = 12 mm)
Associando à mola uma largura l, obtemos que:

l = da.n = da(na+2) => na = (l/da)-2

Determinamos um valor fixo para l : l = 9 mm
Logo:

da^4. G = K.8.(di+da)^3.(l/da - 2)

Pesquisando um pouco encontramos que o valor da elasticidade  G varia entre 190 - 210 GPa para o aço (material que deverá ser utilizado na mola). A fim de se trabalhar com um valor fixo utilizamos a média dos valores de G tabelados. G = 200  GPa.
Dessa forma, obtemos um valor para da:

da = 0,19 mm

Uma vez  com esses dados, ficaria mais fácil em obter a mola.O professor Ronaldo nos sugeriu tentarmos fazer a mola no laboratório. Para isso, precisaríamos conseguir o aço na espessura determinada na relação acima.
O Ricardo ficou responsável em pedir seu pai (que trabalha com vários tipos de arames de várias espessuras), que nos conseguisse algumas amostras próximas aos dados encontrados para que pudéssemos tentar fazer nós mesmos a mola para o projeto.

Sexta Semana ( calculo da constante da mola )

Esta semana, refizemos o calculo da constante da mola a qual precisaremos.
Usando a equação da conservação de energia, assumimos que:

massa do assento = 0,282kg
diâmetro maior do assento = 40cm

Situação 1 ( Tampa totalmente aberta, junto com o assento )
Situação 2 ( Tampa aberta com assento abaixado )

T1 + V1 = T2 + V2

onde T é a energia cinética do sistema e V energia Potencial.

T1 é nulo, uma vez que o sistema está inicialmente em repouso
T2 é nulo, uma vez que o sistema está sendo considerado com velocidade angular final igual a 0, para aproximação dos cálculos, uma vez que não possuímos o valor do centro de massa da tampa, esse valor será aproximado.

V1 = Energia potencial da mola + energia potencial gravitacional.
         Energia potencial da mola é nula, pois na situação 1 a mola não está deformada.
         Energia potencial gravitacional = Wyg, portanto -> (0,284kg)(9,81)(0,20m)

V1 = 0,55J

V2 =  Energia potencial da mola + energia potencial gravitacional.
          Energia potencial gravitacional é nula, uma vez que o centro de massa do assento está sobre o eixo de referencia.
          Energia potencial da mola =  1/2K(s)^2, portanto -> 1/2K(/2)^2

V2 = 1,23K

Logo, deduzimos que:

K é aproximadamente 0,44N/M

como a velocidade angular na situação 2 deve ser considerada um pouco maior que 0, para garantir que o assento chegue na posição total horizontal, consideraremos essa constante k, como 0,40N/m.


Após esses cálculos, nosso próximo objetivo é providenciar uma mola com essas características.
Amanha discutiremos, quem e onde faremos isso.

Quinta Semana

Nesta semana admitimos a possibilidade de fazermos a tampa e o assento do vaso sanitário funcionarem como cadeiras de cinema, ou seja, terem de ser abaixadas ao invés de levantadas, para, assim que a pessoa que o estiver usando acabar, o assento subir automaticamente e de maneira amortecida (isso irá requerer ideias sobre um tipo de trava para fixar o conjunto assento-tampa levantados, fazendo um ângulo de 90 graus ou maior).

Com as ideias sobre amortecedores totalmente descartadas, fixamos nossas atenções em que tipo de mola usaremos. A integrante Sabrine foi a procura de uma mola na semana passada mas ela era muito dura e não poderá ser usada. Assim, fizemos o cálculo de uma constante elástica para a nossa mola, que estamos supondo ser ideal para o que pretendemos fazer, isto é, subir o assento do vaso amortecidamente (com aceleração a = 1 m/s² aproximadamente). Encontramos nosso k = 80,86 N/m.

Para a semana que entrou, iremos pesquisar sobre a trava mencionada acima e a Sabrine encomendará uma mola com a constante elástica que precisamos.