Portfólio Os carrinhos de bate-bate

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Descrição

Portfólio Os carrinhos de bate-bate – Semestre: 1° e 2°

Curso: Engenharias

Disciplinas: • Física Geral e Experimental: Mecânica,
• Algoritmos e Lógica de Programação.
• Cálculo Diferencial e Integral;
• Química e Ciência dos Materiais;


POSSUI UM TOTAL DE 19 PÁGINAS

A proposta de Produção Textual Interdisciplinar em Grupo (PTG) terá como temática “Os
carrinhos de bate-bate” Com essa temática objetivamos possibilitar a vocês, estudantes, a
aprendizagem interdisciplinar de conteúdos contemplados nas disciplinas desse semestre.
Inicialmente, é importante que você realize a leitura atenta da situação descrita para, na
sequência, seguir as orientações apresentadas em cada uma das etapas subsequentes de modo a
organizar suas ideias para a conclusão, com qualidade, deste trabalho.
Situação Geradora de Aprendizagem (SGA)

Uma empresa com sede no Brasil está oferecendo oportunidades de estágio em sua matriz, localizada
nos Estados Unidos e, entre as áreas de atuação, destaca-se a produção de equipamentos para
parques de diversões. Para se candidatar as vagas de estágio é necessário realizar um processo
seletivo, que tem como primeira etapa uma tarefa em grupo que contempla a apresentação de um
relatório contendo um estudo envolvendo os aspectos relacionados a um dos equipamentos do
parque de diversões escolhido pelo candidato.
Visando essa vaga de estágio, você formou um grupo com outros colegas, que também tem interesse
na vaga, e decidiram apresentar um estudo aprofundado sobre o equipamento escolhido: os
carrinhos de bate-bate.
Até o momento, vocês já têm uma visão geral do funcionamento dos carrinhos. Vocês sabem que os
carrinhos de bate-bate são movidos por meio de um motor elétrico e dotados de borrachas ao seu
redor para absorver o impacto das colisões, como pode ser visto na Figura 1. Sabem ainda que nos
modelos mais comuns, a corrente elétrica para alimentar o carrinho chega por meio da haste
metálica localizada em sua parte traseira, passa pelo motor, que gera o movimento, e segue de volta
a fonte por meio de contatos que ficam embaixo do carro. Desta forma, são formados dois polos
elétricos condutores, um na malha metálica presente no teto da pista que entra em contato com a
haste do carrinho e o outro no piso que também é feito de material metálico.

PRODUÇÃO TEXTUAL
INTERDISCIPLINAR
EM GRUPO – PTG

Engenharias
Figura 1 – Carrinhos de bate-bate

Fonte: Disponível em: < https://bit.ly/3wKhYK6&gt;. Acesso em 14 jul. 2021.

Tendo o conhecimento básico sobre a operação dos carrinhos

Tendo o conhecimento básico sobre a operação dos carrinhos de bate-bate, vocês podem se
aprofundar no estudo do movimento dos carros durante a sua operação e em uma metodologia de
cobrança dos ingressos.
Segundo as diretrizes do processo seletivo, é preciso que o relatório contenha alguns dos aspectos
relacionados ao estudo de uma colisão entre dois carrinhos, a trajetória de dois carrinhos, os tipos
de materiais utilizados na fabricação do carrinho e uma metodologia de cobrança dos ingressos. Para
elaborar o relatório será necessário que você resolva as tarefas que seguem.

SITUAÇÃO-PROBLEMA (SP)

Diante do contexto apresentado, vocês irão realizar as tarefas que seguem a fim de elaborar um
relatório final para que seja submetido ao processo de avaliação dessas vagas de estágio.
Tarefa 1: O estudo de colisões
Um dos seus estudos consiste na avaliação de uma colisão de dois carrinhos de bate-bate. Considere
que os carrinhos têm massas iguais a m1 = 250 kg e m2 = 300 kg , com velocidade inicial de v1 =
4îkm/h e v2 = 3ĵ km/h, respectivamente. A colisão ocorre no ponto A, representado na Figura 2,
e os carrinhos permanecem unidos após a colisão. Deste modo, encontre a direção e o módulo da
velocidade após a colisão. Para resolver esse problema, considere os carrinhos como sendo
partículas.

Tarefa 2: Análise da trajetória de dois carrinhos que não se colidem
Outro ponto a ser analisado em seu relatório é uma outra trajetória dos carrinhos de tal forma que
não haja colisão entre eles. Sabemos que astrajetórias desses carrinho, ao longo do espaço destinado
a pista, se intercepta em uma ponto A. Considere que um dos carrinhos passa por A em um
determinado momento, dirigindo-se para o leste da pista à 3 km/h. No mesmo instante, o outro
carrinho está 0,004 km ao norte de A e se dirige para o sul da pista a 4 km/h. O objetivo é que você
determine em que instante os dois carrinhos estão próximos um do outro, e qual a distância mínima
entre eles, não havendo assim uma colisão. A figura 3 ilustra a trajetória dos carrinhos.

Tarefa 3: Análise dos materiais utilizados na fabricação dos carrinhos de bate-bate
Os carrinhos de bate-bate, como são comumente conhecidos, são um tipo de brinquedo de parque
de diversão consistindo por vários carros em movimento constante com a possibilidade de choque
de uns com os outros para a diversão, guiados pelos participantes e alimentados através de energia
elétrica. Os carros que constituem esses brinquedos são protegidos por uma borracha grossa e
produzem uma colisão elástica ao se chocarem, simulando uma batida real de carro. Como
curiosidade, o inventor do carrinho de bate-bate convencional foi Victor Levand, que trabalhou para
a G.E (General Electric).
Na análise dos carrinhos de bate-bate, será necessário compreender os materiais que podem ser
utilizados em sua fabricação, descrevendo suas características. Dessa forma:
a. Apresente as classes de materiais existente, descrevendo as características de cada uma.
b. Indique a qual classe de materiais pertence o material “borracha”, utilizado no revestimento
dos carrinhos, garantindo uma colisão elástica. Justifique sua resposta.

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c. Com relação ao material utilizado na construção do carrinho de bate-bate, qual seria o mais
indicado? Por quê?

Tarefa 4: Construindo um algoritmo de cobrança dos ingressos
Como você sabe, os carrinhos de bate-bate presentes como brinquedos em parque de diversões
normalmente são totalmente eletromecânicos, não precisando de um algoritmo e sistema digital de
processamento para o seu funcionamento. Contudo, quando pensamos em um sistema de cobrança
automática para os ingressos já se percebe a necessidade de um programa para o seu
funcionamento. Assim, nessa tarefa você terá que desenvolver um algoritmo em C para ser aplicado
no sistema de cobrança automática dos ingressos conforme as instruções a seguir.
Você deve desenvolver o seu algoritmo em linguagem C, o compilar e executar utilizando o software
de sua preferência. A sugestão é a utilização do Dev-C++ que é apresentado durante as aulas da
disciplina. Para criar o algoritmo você deve considerar que o usuário que irá comprar o ingresso tem
a disposição como dispositivo de entrada somente um teclado numérico, composto pelos algarismos
de 0 a 9, teclas Enter e Backspace. O dispositivo de saída será uma tela com prompt de comando,
onde deverão aparecer as informações do programa e instruções para a compra dos ingressos. O
valor de cada ingresso para o carrinho de bate-bate será de R$ 5,00, dando direito a 10 minutos no
brinquedo, e os métodos de pagamento aceitos serão cartão de crédito ou débito. O seu programa
deve conter as seguintes características:
• Tela de boas-vindas com informações sobre o parque (nome, endereço e cidade, que você
deve criar), valor do ingresso, tempo de duração que cada ingresso dá direito e uma
mensagem dizendo para o usuário apertar alguma tecla para comprar um ingresso.
• Após a tela de boas-vindas, a tela deve ser limpa e o usuário será direcionado a tela de seleção
de quantos ingressos ele deseja comprar. Essa tela deve conter o valor do ingresso, o tempo
de duração e a pergunta de quantos ingressos o usuário deseja comprar, indicando que ele
digite quantos deseja e tecle enter para prosseguir.

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• A tela seguinte é a de seleção de forma de pagamento. Nela devem constar quantos ingressos

estão sendo comprados e o valor total, além da pergunta do método de pagamento. Lembre-
se que o usuário só tem a disposição um teclado numérico.

• Selecionado o pagamento, chega-se à tela de confirmação. Nessa tela, deve se apresentar a
quantidade de ingressos selecionados, o valor total e a forma de pagamento, juntamente com
uma mensagem para que se confirme as informações.
• Se o usuário confirmar as seleções se passa para a tela de cobrança, caso contrário, se retorna
para a tela de boas-vindas.
• Na tela de cobrança deve se apresentar uma mensagem para que o usuário siga as instruções
da máquina de cartão. Além disso, para simular o pagamento do usuário, você deve criar uma
barra gráfica que se preenche em 15 segundos. Com a barra preenchida, se passa
automaticamente para a próxima tela, de impressão.
• Na última tela, de impressão, você deve criar um recibo, com as informações do parque,
quantos ingressos foram comprados e o valor total pago, além da mensagem para se aguardar
a impressão do ingresso e agradecimento pela compra. Aqui, novamente, deve ser colocada
uma barra gráfica, que agora deve se preencher em 12 segundos. Passado o tempo, o
programa deve voltar para a tela de boas-vindas, permitindo que uma nova compra seja
realizada. Ou seja, o programa não deve ser encerrado automaticamente.
Repare que o programa possui 6 momentos, relativos a cada uma das telas. Além disso, saiba que a
cada transição a tela deve ser limpa, ou seja, na tela de confirmação não devem aparecer os dados
da tela de forma de pagamento. Fique à vontade em adicionar personalizações nas telas e
funcionalidades além das descritas. Apenas garanta que as características apresentadas sejam
atendidas em sua totalidade.
No relatório, apresente o código desenvolvido em C e comentado em todas as linhas com instruções,
além de uma captura de tela do algoritmo na interface de desenvolvimento. Apresente também
capturas de cada uma das telas do programa em execução e a descrição de cada uma delas de forma
detalhada.

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Não é obrigatório, mas para facilitar a correção, você pode apresentar um vídeo do programa em
funcionamento. Para isso, faça o upload dele na nuvem e adicione o link de acesso no seu trabalho.
Referências
NUORDETECH. How Do Bumper Cars Work? Part & Physics. 2021. Disponível em:
<https://www.nuordertech.com/how-do-bumper-cars-work/&gt;. Acesso em 17 jul. 2021