Um dos pontos altos do evento foi a Oficina de Astronáutica, conduzida pelo nosso mega-ultra especialista Oswaldo.
Nessa parte da oficina, que durou a manhã toda, ele iniciou-nos nos mistérios do projeto e construção de foguetes. Muita física e matemática depois, almoçamos e os alunos partiram para a parte prática da coisa.
O desafio era o seguinte:
Projetar e construir dois foguetes com tubos de papelão e uma ogiva plástica. Esse foguete seria impulsionado por um motor a pólvora como esse daqui:
- Levar dois astronautas da Terra até planetas específicos. Havia diferentes planetas e cada grupo tinha que alcançar dois, cada um com um foguete. Os planetas eram representados por bandeiras coloridas espetadas no solo em diferentes pontos do terreno, a distâncias que variavam de uns 30 a 100 m do ponto de lançamento, que ficava num terreno uns 5 m acima do "sistema solar".
- O astronauta era um ovo de codorna cru. Claro que o ovonauta tinha que chegar inteiro ao alvo para que o grupo tivesse a pontuação correspondente.
- O ovonauta deveria ser preso a um paraquedas que também seria construído pelos meninos, de maneira que, após o foguete atingir o seu apogeu, a ogiva se abrisse e o ovonauta fosse ejetado preso ao paraquedas e pousando suavemente no destino. Para ejetar o ovonauta o motor do foguete conta com um dispositivo que, quando o combustível se esgota, ocorre uma pequena explosão dentro do tubo, ejetando a ogiva e a carga útil. Abaixo, o esquema do motor:
- Detalhe: os ovonautas eram gordinhos e não cabiam direito no foguete. Alguns inclusive morreram só de serem acomodados no interior do foguetes. A terrível morte por esmagamento desses mártires do conhecimento não provocou desconto de pontos da turma.
- Havia uma estação meteorológica no campo para que eles vissem a direção do vento na hora do lançamento. Tinha um anemômetro para que eles pudessem ajustar o ângulo de lançamento com a velocidade do vento, mas ele não funcionou na hora, o que gerou mais um desafio para a garotada.
- Eles tinham uma tarde para projetar, construir e lançar os 24 foguetes, dois por grupo.
Abaixo, imagens da oficina de construção:
Moçada trabalhando, com o acompanhamento dos monitores.
Tínhamos dois garotos com 13 anos, os mais jovens. Esse aí no primeiro plano é o Eric. Reparem que um foguete já está pronto e também parte dos paraquedas.
Essa da esquerda é a Beth, que descobri ter estudado com minha irmã em BH. Mundo pequeno, que pode ser percorrido por foguetes de papelão...
Tivemos muitas meninas no SpaceCamp. Essa aí é a Carlla, assim com dois eles.
A turma contava com um software para simular o comportamento do foguete. Eles calculavam os parâmetros, desenham o protótipo e o "pograminha" dava informações sobre o que aconteceria na hora do voo. Os dois objetos no corpo do foguete são o paraquedas e o nosso intrépido ovonauta.
Um dos dimensionamentos que eles tinham de fazer era o das aletas do foguete, tanto a form quanto as dimensões. Estas foram construídas em compensado daqueles bem fininhos.
Bom muita cola, fita crepe, barbante, manteiga (usada por alguns grupos para azeitar a entrada do ovonauta na astronave) e fosfato depois, fomos para o campo lançar as obras da meninada. Abaixo, imagens dos lançamentos:
Waldir pressuriza o foguete de água. Farei um post exclusivo sobre esse foguete.
Esse cachorro klingon andou devorando os planetas.
Equipes na sombra aguardando a sua vez de lançar os foguetes. Em primeiro plano, a estação meteorológica.
Schip explica à Beth os mecanismos do foguete a água. Observe que ela enverga o Manto Sagrado Azul Estrelado. Zêêêêrôôôô!
Oswaldo prepara o foguete para o lançamento. Nessa etapa ele assumia, porque os fios do ignitor já estavam instalados, ou seja, havia algum risco de ignição antes da hora.
Ignitor elétrico.
Renan e seu grupo preparam o foguete. Reparem na solução deles para o paraquedas: para protegê-la da ejeção do ovonauta e da ogiva, simplesmente colocaram o paraquedas sobre a ogiva, do lado de fora do foguete. Esse lançamento foi o que chegou mais perto do objetivo, é o do vídeo abaixo.
Lá embaixo, os planetas e os fiscais de prova.
Observem o foguete no telhado do ginásio. Dois deles pousaram por lá.
Esse grupo, por ter criado um compartimento para conter o paraquedas e o ovonauta, teve que fazer aletas muto grandes. Como a madeira era insuficiente,eles usaram papelão. Ficou feioso, mas cumpriu o objetivo.
Já esses colocaram até o ovonauta por fora. A ideia era pousar o foguete com ovonauta e tudo. Não deu muito certo, pq eles tiveram que adicionar pedras para balancear, aí o foguete subiu pouco, pelo peso.
Uns dois foguetes pousaram na água do rio, lá embaixo. O problema foram as rajadas de vento que desviaram bastante alguns ovonautas. A Tunísia, nossa voluntária para assuntos educacionais foi rápida no pedalinho e ainda salvou alguns ovonautas.
Observem o furo no paraquedas causado pela carga de ejeção.
Ogiva, paraquedas e ovonauta saudável.
Algumas cargas pousadas.
Depois, fazer relatório. Prazo de entrega: dia seguinte até a meia-noite. 23:50 tinha ainda bastante gente trabalhando no relatório, e também, na apresentação que fizeram.
Abaixo, clip das oficinas, feito pelo nosso cinegrafista Juan, importado diretamente da China para o nosso SpaceCamp:
IMPORTANTE : como o segundo circuito abaixo taca gerando muita confusão, troquei-o para um desenho mais simples. No primeiro post a respeito desse assunto, escrevi sobre a teoria por trás do controle de potência em corrente alternada. No segundo post , mostrei o circuito e o programa responsáveis pela indicação de zero na onda senóide de CA. Agora vamos ver o circuito para controle de uma carga 110 ou 220V. Para fazer isso, usaremos um circuito baseado em TRIAC . O software que roda no Arduino conta com um mecanismo de interrupção semelhante ao descrito no outro post, que monitora a passagem por zero no ciclo. Dentro da rotina que é executada a cada zero, o sistema liga o TRIAC em instantes distintos, de acordo com tensão que deseja-se enviar à carga. O TRIAC se desliga sozinho na próxima passagem pelo zero. Acima, fritzing dos dois circuitos, o de zero (esquerda) e o de controle (direita). Lista de componentes: CI MOC3020 TRIAC BTA12-600 CI H11AA1 Resistores de 180, ...
No nosso Automação no Parque especial de Carnaval, um ex-aluno, Maurício, agora estagiário da Simova após minha indicação, apareceu com um leitor de impressões digitais para que a gente o fizesse funcionar conectado ao Arduino. O dispositivo é esse aqui . Abaixo, algumas imagens do dito na nossa "bancada sabática". A conexão do bicho é de uma simplicidade nauseabunda, como diria um antigo professor de matemática do COLTEC. O bicho se comunica via serial, então basta vc conectá-lo com o Arduino pelos pinos 2 e 3. Dois outros pinos são para alimentação, 5 V. Ele funciona da seguinte forma: primeiro vc cadastra nele as impressões a serem validadas. Depois, em modo "consulta", ele mesmo valida a impressão coletada, fornecendo ao Arduino o código da impressão lida, caso seja válida, ou um código de erro. E o mais legal é que vem com uma lib muito bem feita para lidar com ele. Esta está disponível aqui . Essas coisas é que fazem com que eu realmente gost...
Nesse último artigo da nossa série sobre PID, vamos estudar um caso prático de uso dessa técnica em um sistema de controle. Os outros posts podem ser lidos em: Controle de Pot. em CA - PID, Arduino e TRIAC - Parte I Controle de Pot. em CA - PID, Arduino e TRIAC - Parte II Controle de Pot. em CA - PID, Arduino e TRIAC - Parte III Controle de Pot. em CA - PID, Arduino e TRIAC - Parte IV Controle de Pot. em CA - PID, Arduino e TRIAC - Parte V Como é comum nessa plataforma tão versátil que é o Arduino, existe uma biblioteca pronta para quem quer implementar controles baseados em PID. Essa biblioteca é a PID Library . Ela nos livra do trabalho de calcular a função PID, todo o cálculo já está implementado "dentro" do objeto PID definido. O cálculo não é complicado, quem tiver lido e entendido esses posts que fiz e quiser dar uma espiadinha no arquivo PID_v1.cpp vai entender perfeitamente a implementação. O jeito de usar é simples, tb. De posse dos valores de K p ,...
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