Resoluções da Semana (04/05):

Escrito por Ramon Calderan e Edson Junior

Questão 1 -Um robô seguidor de linha possui dois sensores infravermelhos (esquerdo e direito) conectados ao Arduino. O objetivo é seguir uma linha preta sobre fundo branco. O pseudocódigo abaixo mostra o comportamento esperado:

Resolução:
Vamos analisar o pseudocódigo fornecido e verificar o que acontece quando ambos os sensores leem a cor preta.
Caso proposto:

sensor_esquerdo = preto
sensor_direito = preto

Esse caso não se encaixa em nenhuma das três primeiras condições:

Não é "preto e branco"
Não é "branco e preto"
Não é "ambos branco"

Então o código entra no "Senão", que tem a ação de parar
Resposta: d)

Questão 2 -Um motor elétrico em um robô é alimentado por uma fonte de 12 V e consome uma corrente de 1,5 A. Os fios que ligam o motor à fonte apresentam uma resistência total de 2 Ω. Considerando essas informações, qual é a eficiência aproximada do sistema, desconsiderando outras perdas além daquelas nos fios?

Resolução:
Vamos separar os dois tipos de potência:
Potência dissipada nos fios (por efeito Joule)
Essa é a energia perdida como calor devido à resistência dos cabos de alimentação. Ela não contribui diretamente para o funcionamento do motor, sendo um desperdício energético.
Fórmula usada:

$P_\text{fios} = R \times I^2 \rightarrow 2 \times (1,5)^2 = 4,5W$

Potência total fornecida ao motor
É a energia entregue ao motor para realizar seu trabalho (movimento, torque, etc). Calculamos pela fórmula da potência elétrica:

$P_\text{motor} = V \times I \rightarrow 12 \times 1,5 = 18W$

Potência útil
Dos 18 W fornecidos ao sistema, 4,5 W são perdidos nos fios. Isso significa que a energia útil (realmente usada pelo motor) é:

$P_\text{util} = 18-4,5 = 13,5W$

Eficiência:

$\text{eficiencia} = \frac{P_\text{util}}{P_\text{total}} \times 100 = \frac{13,5}{18} \times 100 = 75\%$

Resposta:d)

Questão 3 -Os cobots (robôs colaborativos) têm se destacado na Indústria 4.0 por sua capacidade de trabalhar ao lado de humanos. Porém, nem todas as atribuições são adequadas a esse tipo de sistema. Considerando aspectos como inteligência artificial, segurança, adaptabilidade e produtividade, assinale a afirmativa INCORRETA:

Resolução:
Cobots são projetados para colaborar com humanos, especialmente em tarefas repetitivas, previsíveis e menos complexas. Embora utilizem inteligência artificial e sensores para se adaptar ao ambiente, eles ainda não substituem completamente os humanos em tarefas que exigem raciocínio complexo, tomada de decisão não linear, criatividade ou julgamento contextual. Assim, essa afirmativa exagera a capacidade atual dos cobots.
Resposta:c)

Questão 4 -Durante uma competição, um robô é alimentado por 4 pilhas AA de 1,5 V cada, conectadas em série. Sabendo que o sistema exige uma corrente de 1 A por 20 minutos para completar uma missão, e que cada pilha possui capacidade de 2000 mAh, Calcule a tensão total fornecida e a carga consumida:

Resolução:
Vamos analisar as alternativas e resolver o problema passo a passo.
Dados fornecidos:

Tensão de cada pilha: 1,5 V
Número de pilhas: 4 (em série)
Corrente exigida pelo robô: 1 A
Tempo de operação: 20 minutos (ou 1/3 de hora)
Capacidade de cada pilha: 2000 mAh (miliampere-hora)

Tensão total fornecida pelo sistema:
Como as pilhas estão conectadas em série, a tensão total é a soma das tensões de cada pilha:

$V_\text{total} = 1,5 \times 4 = 6V$

Portanto, a tensão total fornecida é 6 V.
Cálculo da carga consumida:
A carga consumida pode ser calculada pela fórmula:

$Q = I \times t$

Onde:

$I = 1A$

$t = 20min = \frac{1}{3}h = \frac{1}{3} \times 3600s = 1200s$

Logo, a carga consumida é:

$Q = 1 \times 1200 = 1200C$

Portanto, a carga consumida é 1200 C.
Resposta:c)

Questão 5 -Um robô se move em linha reta durante 10 segundos, com aceleração constante de $2m/s^2$ , começando do repouso. Qual é a velocidade média do robô durante esse intervalo de tempo?