Pontes de Macarrão – 1ª série do ensino médio

As pontes foram criadas pela necessidade de se atravessar obstáculos, como rios ou vales, na tentativa de encontrar alimentos ou abrigos. Elas são uma das estruturas mais antigas inventadas pelo homem. Após a revolução industrial, ganharam grande destaque na arquitetura, contribuindo para acelerar a economia. 

A ideia de competição para construção e teste de cargas em pontes feitas de macarrão é uma proposta que algumas Universidades do Brasil e do mundo fazem aos seus alunos de Engenharia, com o intuito de motivá-los a empregar os conhecimentos obtidos em sala de aula na prática.

Aqui no IEST, os alunos da 1ª série do ensino médio, orientados pelo Profº de Física, Leonardo Olivotti, também participaram de um desafio neste estilo. 

Confira o roteiro da aula:

a) Disposições gerais:

1 - Cada grupo poderá participar com apenas uma ponte.

2 - Antes da realização dos testes de carga das pontes, cada grupo deverá apresentar uma estimativa do valor da carga de colapso de sua ponte e uma lista das colas utilizadas na sua construção.

b) Normas para a construção da ponte:

1 - A ponte deverá ser indivisível, de tal forma que partes móveis ou encaixáveis não serão admitidas.

2 - A ponte deverá ser construída utilizando apenas massa do tipo espaguete número 7 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 para a união das barras nos nós. Outros tipos de cola poderão ser admitidos se submetidos previamente à consideração do(s) professor(es) da(s) turma(s) participante(s) da competição.

3 - O peso da ponte (considerando a massa espaguete e as colas utilizadas) não poderá ser superior a 750 g.

4 - No limite de peso prescrito (750 g), não serão considerados o peso do mecanismo de apoio fixado nas extremidades da ponte (descrito a seguir, no item 7), nem o peso da barra de aço para fixação da carga (descrito a seguir, no item 10), que serão estimados em 150g. 

5 - A ponte só poderá receber revestimento ou pintura com as colas permitidas.

6 - A ponte deverá ser capaz de vencer um vão livre de 1 m, estando apoiada livremente nas suas extremidades, de tal forma que a fixação das extremidades não será admitida.

7 - 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 no item 4.

8 - Cada extremidade da ponte poderá prolongar-se até 5,0 cm de comprimento além da face vertical de cada bloco de apoio. Não será admitida a utilização das faces verticais dos blocos de apoio como pontos de apoio da ponte.

9 - A altura máxima da ponte, medida verticalmente desde seu ponto mais baixo até o seu ponto mais alto, não deverá ultrapassar 50 cm.

10 - A ponte deverá ter uma largura mínima de 5 cm e máxima de 20 cm, ao longo de todo seu comprimento.

11 - Para que possa ser realizado 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 total da ponte, como descrito no item 4.

c) Normas para a apresentação das pontes:

1 - Cada grupo deverá entregar sua ponte já construída, acondicionada em uma caixa de papelão. A data da entrega das pontes será fixada pelo professor responsável pela competição.

2 - No momento da entrega de cada ponte, o professor responsável pela competição procederá à pesagem e medição da ponte e à verificação do cumprimento das prescrições deste regulamento. Após a entrega, a ponte ficará armazenada em local a ser determinado pelo(s) professor(es) da(s) turma(s) participante(s) da competição, até o momento da realização dos testes de carga.

Agora, confira as fotos da aula: