Carrinho com MOTOR de GRAVIDADE? Construa o seu!

[Música] Hoje a gente vai fazer um carrinho movido a gravidade. Isso mesmo, se eu viu, movido a gravidade. Temos um desafio novo aqui que é o seguinte.

A gente descobriu um projetinho que pode ser melhorado de muitos jeitos. É uma coisa muito legal para você fazer competição na escola, porque cada um pode fazer de um jeito diferente e no final você mede qual vai mais longe. Tipo um novo foguete de garrafa pet.

[Música] Qual que é a lógica desse carrinho que a gente vai fazer? Tem um carrinho e tem um peso. O peso conforme desce puxa o carrinho.

Pedra carrinho. Não é bem assim que o nosso vai ser. A gente precisa fazer essa pedra descer dentro do carrinho.

Então vou começar fazendo do jeito mais simples possível. Básico, do básico do básico. Depois a gente tenta melhorar.

O chassi do carro eu vou montar só com palitos. Aqui vai ser vara de pipa e palito de churrasco feito de bambu. Eles não são muito retos, mas tudo bem.

O mais importante que tem que ser reto é o eixo do carrinho. Um tem que est paralelo ao outro. Então eu vou usar uma régua aqui com dois esquadros que é para colar exatamente alinhado.

Tô usando super cola com um pouquinho de KFS, que é um acelerador de secagem de super cola. Não tá super rígido, mas acho que o resto da estrutura vai deixar o bichinho mais duro. Pr fazer as rodas, a gente já tinha aqui umas rodas antigas que a gente usou para fazer um robozinho, mas você aí pode usar uma roda de um outro carrinho que você já tenha.

O legal é que essas rodas que já estão prontas são muito bem alinhadas, muito certinhas. Aqui, por exemplo, eu só preciso passar uma fita em volta do palito de churrasco e já encaixo a roda com perfeição. Olha só como é que fica carrinho.

A gente tem falta a parte da gravidade. Como o peso vai descer, eu preciso construir uma espécie de uma torre aqui em cima. A minha ideia é fazer dois triângulos bem altos com o máximo da vareta de bambu.

Depois em cima, a ideia é colocar uma polia. Eu vou usar essa carretilha de varal, mas antes eu preciso tirar essa parte de aço dela. Não é muito fácil, vou precisar fazer aqui na morça, mas depois é simples.

Eu vou cortar dois pedacinhos de palito do sorvete para servir como batente, para não deixar a polia ficar ainda de um lado pro outro. Colocar aqui nesse palito de churrasco e depois prender o palito de churrasco no topo dos dois triângulos. Pense numa coisa torta.

Vou pendurar a pedra aqui pr ver se ela tá descendo num ponto muito fora do centro do carrinho. E no caso tá bem fora de centro. bonito não tá, mas eu acho que o carrinho anda assim mesmo.

Que que falta aqui? construiu uma espécie de uma caminha, que é para esse peso, essa pedra, na hora que ela terminar de descer, pousar em berço esplêndido. E outra coisa é reforçar um pouco do eixo que vai dar tração no carrinho.

Daqui a pouco você vai entender porquê, mas eu vou cortar dois pedaços de papel e pela primeira vez usar cola quente que eu tava evitando para não aumentar o peso. Mas eu preciso de um pouco de volume aqui. E agora, finalmente, vamos ligar o peso na roda.

Eu preciso tirar a parte do meio do canudinho. E eu não fiz isso antes, que era pr poder instalar e ficar tudo muito bem alinhado, mas é simples. Depois eu vou fazer um furinho no eixo e encaixar um arame bem pequenininho, preso com super cola.

Isso aqui é pr prender a ponta da linha. Agora que entra o pulo do gato, como é que a gente dá corda? Como é que a gente coloca energia nesse carrinho?

Na ponta da linha que tá presa na pedra tem um laço. Esse laço ele vai preso aqui naquele araminho que eu coloquei lá. E aí a gente começa a girar a roda.

Conforme eu giro a roda, a pedra vai subindo, ela vai ganhando energia potencial gravitacional. Eu vou acumulando energia nessa pedra. E aí, como você deve ter imaginado, ó, chega no final, ela tá lá em cima e ao mesmo tempo tá tudo enrolado aqui no eixo da roda.

No momento em que eu solto a pedra, olha só. E ela tem que soltar no final. A linha tem que soltar no final.

Soltou a linha. Se a linha fica presa, chega no final, ela freia o carrinho. Se solta a linha, não, ele pega embalo, ele vai embora.

Em tese, né, a gente não botou no chão ainda para ver se de fato a força da pedra é suficiente para levar o carrinho pra frente. Mas isso é muito fácil de resolver. Coloca uma pedra mais pesada, leva qualquer coisa.

É mais ou menos, né? Porque o carrinho tem que levar o peso da própria pedra. Então, quanto mais pesada for a pedra, mais peso o próprio carrinho vai ter que levar.

Inclusive, essa é uma coisa que a gente pode variar no carrinho, que é muito fácil e que numa competição de carrinhos faz diferença. Vamos testar essa coisinha mais linda. 1 2 3 [Música] e vou trocar essa pedra por um pezinho aqui daquela balança de comparação que tem 200 g.

Só para você ter uma ideia, a pedra tinha aqui, ó, 42. Estou quase que entuplicando o peso. 1 2 3 e sai.

Sai sai Eu acho que o problema aqui é que o eixo tá muito pequeno. É mais ou menos como se você tentasse sair com o carro na quinta marcha. O carro não tem força suficiente.

Você tá querendo andar rápido demais logo na saída. Olha só, a cada voltinha que a linha puxa no eixo aqui, essa roda dá uma volta inteira. É muita coisa uma volta inteira para uma puxadinha de nada.

Eu teria duas soluções para isso. A primeira seria diminuir a roda e a segunda é aumentar o eixo. Eu não sei quantas duas é mais difícil nessa altura do campeonato.

Vamos tentar uma gambiarra aqui para aumentar o diâmetro do eixo. A ideia aqui é simplesmente enrolar a fita em volta do eixo para aumentar o diâmetro. Parece que não faz diferença, mas eu tô mais dobrando o diâmetro do eixo.

O que significa que a força vai mais que dobrar, mas o carrinho perde velocidade pela metade também. Eu acho que tá tá tá mais forte, viu? A estrutura do carro tá meio assim, gelatinosa, mas eu acho que agora vai funcionar.

E essa redução que eu fiz aqui é como se a gente engatasse uma marcha anterior, colocasse uma terceira ali pro carro sair. Ainda não tá do jeito que deveria ser, mas eu acho que Vamos, meu [Risadas] filho. Temos um carrinho movido à gravidade.

Saiu do lugar já. É alguma coisa. Vamos ver quantos metros.

3,80 m. Ó, eu ainda acho que a gente tem que descer uma marcha aqui. Eu vou aumentar um pouquinho mais o eixo, mais ou menos até o limite que eu consigo por causa do tamanho do arame.

É como se a gente tivesse saindo agora em segunda, ou talvez até em primeira, que é o certo, né? Ai, ele já tá querendo dar partida aqui em cima da mesa. Isso vai ficar muito bom.

1 2 3 e se não tivesse caído o peso, talvez tivesse ido mais longe. 3,60. Acabou de me ocorrer uma ideia ruim aqui, que é o seguinte.

E se no meio do caminho o carrinho descartasse o peso? Assim que o peso terminou de dar tração na roda, ele escorrega do carrinho e vai embora? Assim a gente tem menos peso.

Essa ideia seria boa se o peso não fizesse parte do embalo do carrinho, da inércia do carrinho. Então não adianta nada você jogar o peso fora se o peso já tá na velocidade final do carrinho. Essa ideia funcionaria bem se a gente jogasse fora o peso no começo do movimento, mas como eu tive que embalar todo esse peso durante a aceleração do carrinho, chega no final, o peso já tá acelerado, o peso tá rápido, ele ajuda o carrinho a andar, não atrapalha.

Meta 4 m. Mudei o comprimento da linha. Vamos ver.

Longe, longe ele não foi, mas acho que cumpriu a meta. Só que não. 3,70 m.

Vou tentar uma coisa ousada aqui que eu nem vou contar. Vou contar depois se der certo. Só 1 2 3 [Música] E.

Só que no caso não deu certo, então vocês nem vão saber o que eu fiz. O protótipo a gente tem e sabe que ele anda mais ou menos uns 4 m. Se você for fazer para uma feira de ciências, por exemplo, já daria para fazer mais ou menos nesse esquema aqui, porque eu não usei praticamente nada que não dê para achar em casa.

Mas vamos combinar, vai m para quem já construiu submarino, isso aqui tá muito pouco, teria que andar pelo menos uns 30 m, né? Então o desafio é esse. Vamos virar a chave método full power.

Agora bora desenhar esse negócio para cortar no laser. Essa é uma das coisas que eu mais gosto de fazer. O desafio aqui é fazer um desenho em 2D, que na verdade vai ser montado em 3D.

Então você tem que imaginar como as peças vão se encaixar já pensando que tudo vai ser feito num MDF de 3 mm. Todo esse processo de desenhar e mais cortar as peças demorou mais ou menos umas 3 horas. E o resultado tá aqui.

Não faço nem ideia de quantas peças tem, mas vou montar. Forcei a mão aqui, quebrei o EVA. É tudo que eu precisava nesse mão.

Momento. Sabe do pior? Nosso MDF tá no fim.

Não tem pedaço grande assim para eu cortar mais. Ai ai. Vamos voltar lá pro pro [Música] corte.

Vamos lá começar tudo de novo, [Música] né? Chassi do carrinho. Prontinho.

Dessa vez sem quebrar. Aqui essa é a torre que vai suportar, é, quer dizer que que deveria tentar suportar o peso do [Música] [Aplausos] carrinho. Acabei de descobrir mais uma peça que eu fiz na medida errada.

Que belezinha. E já são 5:20 da tarde. Eu teria que terminar até às 6 para amanhã de manhã conseguir testar lá [Música] fora.

Olha que coisinha linda. Tá com um cara que vai ficar bom, né? A ideia desse projeto novo aqui é primeiro fazer tudo muito bem alinhado, coisa que o laser garante pra gente porque as peças são cortadas por computador.

A segunda coisa é fazer uma estrutura mais robusta. Então eu tô colocando várias travas aqui, várias estruturinhas pequenininhas que garantem que o negócio não vai envergar na hora que a gente colocar peso, porque o MDF em si, ele é meio mole, ele parece uma régua. Você precisa de estruturas triangulares, de algumas coisas a 90º para garantir que ele não vai ficar todo molenga.

Uma outra diferença fundamental é que tudo que gira aqui, ó, tem rolamento. Aqui pra parte de cima, a gente conseguiu uma polia que tem rolamento também. Eu vou colocar um espaçador de cada lado, que é esse MDF que eu cortei aqui.

Vamos fazer um teste meio exagerado aqui. Esse pezinho tem 1 kg, ó. Ixi, caiu em cima do MDF.

Quebrou o MDF. Ixi, mas aguentar peso, aguenta. Só não pode cair o peso em cima do carrinho, né?

As rodas vão ser de EVA, mas como elas são meio moles, para elas não fazerem esse movimento, eu cortei uma parte externa de MDF. Então, ela tem meio que uma pneu de EVA e uma roda de MDF. O legal é que a Superca vai super bem tanto no MDF quanto no EVA.

E as duas coisas também vão super bem no laser. E no final, ó, tá firminho, firminho. Os eixos eu vou fazer desse caninho de alumínio, que pode parecer uma coisa meio rara, meio difícil, mas aqui em São Paulo a gente conseguiu achar por menos de R$ 3 o metro.

É muito baratinho. Agora é a hora que dá aquele frio na barriga, né? Aqui nesse eixo eu vou colocar uma coisa que por enquanto é segredo.

Eu acho que vai dar bem certo, mas não tenho tanta certeza assim. Na hora de testar a gente vai ver. E sim, é aquele mesmo segredo que não deu certo aquela hora, mas eu ainda acredito [Música] nele.

Tá tudo indo muito bem, né? Dá até um certo medo. A gente ficou pensando o que que a gente colocava aqui no meio para receber o peso, porque o peso tava quicando no carrinho e aí estragava tudo.

Então a gente vai botar um pano. Nada mais simples do que um pano, que é amortece a queda. Será que agora [Música] anda?

Aqui no Manual do Mundo a gente não tem nenhum lugar que vai passar muito de 5 ou 6 m. Então, mais uma vez a gente foi na quadra da Drgões da Real. Aqui a quadra inteira deve ter mais de 100 m.

Mas a gente não quer tudo isso. Vamos marcar primeiro 10 m chão. Coloquei um quadradinho a cada metro.

Cada cinco tem uma faixinha um pouco maior. 1 2 3 e [Música] Ah, rapaz do [Aplausos] céu, ele não para mais. Pô, desse jeito a gente não tem trena para medir.

Não sei. Ele deve ter andado uns 20 m. Vamos ver quanto.

Pera aí. Vamos ver quanto que foi. Aí deu 20, né?

22,5 m na primeira tentativa. Isso aqui tá muito legal. Vamos fazer mais marcação no chão.

Foi tão longe que a gente teve que inventar um sistema de marcação aqui. Cada quadradinho branco vale 10 m e aí no de 30 tem três, senão a gente vai ficar perdido. Agora que deu certo, eu preciso contar o segredo para vocês.

Aqui atrás, no lugar onde enrola a linha, eu fiz igual a uma catraca, um cassete de bicicleta. Coloquei várias polias em tamanhos diferentes. E aí, na hora que eu enrolo, eu posso escolher a hora em que o carrinho vai mudar de marcha.

Se eu enrolar no alumínio, é a marcha mais pesada de todas. é o que ele vai andar mais rápido, só que ele não consegue sair logo no mais rápido. Então eu deixo para enrolar por último essas polias maiores, que é como se eu tivesse andando de bicicleta numa marcha bem leve.

Você começa a andar na bicicleta numa marcha leve e vai colocando as pesadas conforme vai ganhando embalo. Exatamente isso que eu tô fazendo no carrinho. Conforme ele vai ganhando embalo, o fio vai descendo, ele vai desenrolando numa parte em que a catraca é menor e isso provavelmente faz com que ele ganhe muito mais velocidade.

Meu desafio agora então é ajustar o momento em que ele troca de marcha. Será que ele precisa dar 10 voltas na leve para depois mudar pra mais pesada? Ou ele pode ir mudando aos poucos, dar só uma volta?

Não sei. Vamos testar. Segunda tentativa, tentando usar marchas mais pesadas, então, 1 2 3 [Música] e 15 m.

Vai, vai, vai, vai, vai, vai, vai. 20 m. 24 m.

Ele foi um pouquinho a mais. Vou tentar o contrário, botar só marcha muito leve. 1 2 3 E.

Ó, ele sai melhor, ele sai com bem mais embalo, mas depois eu fico em dúvida se ele já não solta a linha muito cedo. Ó, deu 10 m, 15. Bastante inércia, hein?

Esse peso dentro do carrinho ajuda muito. 20 22, mais ou menos. Agora a marcha 100% pesada.

Vai começar direto na pesada, terminar na pesada, como se ele tivesse como se fosse um carro saindo em quinta. Aqui não vou usar a minha catraca. Eu nem sei se ele consegue sair, na verdade.

1 2 3 e ele consegue, consegue sair na marcha pesada, mas sofre. Tá pegando embalo. Eu gostei da performance, hein.

Passou de 15 [Aplausos] 20. É como previsto, é melhor você começar na marcha leve e terminar na pesada. Vamos aumentar o peso desse negócio agora.

Até agora eu tava testando sempre com peso de 200 g. Eu vou colocar 100 a mais, 50% a mais. Vamos ver se dá alguma diferença.

Calma. Torque nervoso aqui. 1 2 3 [Música] e nossa, eu acho que pegamos mais embala.

Passou no 20 com mais vontade aqui, Lucas. 25. Temos o nosso recorde.

27 m. Vamos botar mais peso. Vamos sair de 300 g para kg.

Eu não sei nem se a linha vai aguentar. Duas grandes evoluções desse carrinho para esse. Uma é a firmeza.

Nunca eu conseguiria colocar 15 kg aqui. E a outra é que o peso sobe mais, então a gente consegue guardar mais energia, como se ele tivesse mais combustível no tanque. Então ele vai mais longe, com certeza.

1 2 3 e5 kg partindo. Nossa, ele pega muito mais embala. Foi.

Passou no 10 com louvor, no 20 25. Ah, tem uma rampinha aqui, ó. Ele tá voltando para trás, não consegue passar dessa rampinha.

Passou um pouquinho do 27. 1 2 3 [Música] e ele vai pegar a rampinha de novo. Chegou no 30.

Não volta para trás. É, não vai ser fácil vencer essa rampinha dos 30, não. Vamos tentar dar uma exagerada geral nesse peso.

1 kg. E agora não acredito mais que essa linha 10 vai aguentar, né? Eu vou usar aqui aramida, que é um tecido ultra resistente.

Só para vocês terem uma ideia, é o que se usa para blindar os carros. Agora a estruturinha do carro começa a miar aqui, hein? 1 kg é bem pesado.

Bora vencer aquela subidinha lá dos 30 m. Nossa, foi que foi. Nossa, passou nos 20 muito rápido.

Vamos lá, vamos lá, vamos lá, vamos lá, vamos lá. Vai vencer, vai vencer, vai vencer. É isso, é isso.

30 m. 31 para dizer que não foi só 30. Meta cumprida e a gente quer chegar mais longe.

Agora que o carrinho cumpriu a missão, é hora de dar aquela exagerada. Vamos dobrar o peso. Tô botando mais 1 kg aqui.

1 2 3 e foi. Nossa, o bicho corre. 35, Lucas.

Vamos ter que pegar a trena. 35 m. Bichinho passou todas as expectativas.

Vamos fazer uma marcação no 40 ali. Quando eu tava fazendo as contas para projetar esse carrinho a partir do antigo, teve um cálculo que eu fiz errado e a gente acabou cortando rodas muito maiores do que o necessário. É, se eu colocasse a princípio essas rodas, o carrinho nem ia sair do lugar.

Mas agora que ele tá andando super bem, é como se a gente ganhasse marchas mais pesadas. Vamos trocar essa roda, então. O Lucas tá falando aí.

Vamos ver em quantos segundos Iberê faz o pit stop. Não é tão fácil assim. Essa roda não foi feita.

Demorar 5 minutos. Olha, olha aqui. Eu te surpreendo aqui, hein?

Já tirei as duas de [Música] trás. 4 minutos e meio. 4 minutos e meio.

Tá bom, hein? Quem diria que na primeira versão ele não queria nem sair do lugar, hein? Vamos lá.

Nossa, 20 m 25 aqui a sofridinha do 30. Passou. Vamos lá.

35. 35. Passa.

35. 35. 36.

Vai, vai, vai, jáão. Não aguentou mais que 36 não. 2,700 g.

Ele tá louco para sair. As rodas já não tão tão bem alinhadas assim porque é muito peso. Vamos ver o que dá.

Nossa última tentativa. Parou, parou, parou. Que eu tenho uma dúvida.

Se o carrinho funciona tão bem e a gravidade é uma coisa de graça, por que que os carros não usam gravidade para andar? Primeiro que a gravidade em si não é energia. Algum objeto acumula a energia, essa energia potencial gravitacional, quando você levanta e depois ele quer descer.

Aí você usa essa descida dele para gerar energia. Então, no começo, alguém tem que dar energia para esse objeto. Alguém tem que subir esse objeto.

No caso ali era eu mesmo que tava fazendo, mas se fosse um carro você ia ter que usar energia elétrica, um motor, qualquer coisa assim para subir o peso. Mas tem uma coisa muito pior. Imagina que a gente fosse instalar uma bateria gravitacional nessa Combi, ela ia ficar mais ou menos assim.

A gente precisa colocar o peso lá em cima. um peso imenso. Além de ser um carro que não passa mais embaixo de viaduto, não entra em garagem, ele perde completamente a estabilidade.

Imagina na hora de fazer uma curva, você ter um peso gigante lá em cima, ó, ele vai tombar muito mais fácil. Então, na vida real, a gente até pode usar a bateria gravitacional para outras coisas, mas no carro talvez não seja uma boa ideia. É bacana para fazer esses projetos na escola ou na faculdade.

Vamos voltar lá. 1 2 3 e [Música] [Risadas] 40 40 e bateu 40 m e bateu. Acho que a gente tem um carrinho bem legal, hein, meu.

É um projeto muito legal para fazer na escola e competir e ver quem consegue desenvolver aí a melhor engenharia. Tem milhares de dicas nesse vídeo, ficou muito bom. [Música] Um carrinho meio irmão desse aqui que você também pode fazer na escola é o movido à ratoeira.

Em vez de usar a energia potencial gravitacional, você usa a energia da mola da ratoeira, a energia potencial elástica.