Ciência Viva no Laboratório - OCJF


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Ocupação Científica de Jovens nas Férias 2016


 
 

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Instituto Superior de Engenharia de Lisboa - ISEL, Grupo de Investigação em Modelação e Optimização de Sistemas Multifuncionais
Morada: Rua Conselheiro Emídio Navarro, 1, 1959-007, Lisboa, Lisboa

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1. REMATA - A Biomecânica do teu remate - COMPLETO
Responsável: Inês Jerónimo Barbosa
Nº Alunos: 6      Anos: 10º/11º/12º      Área Outra
Data: de 27-06-2016 a 01-07-2016      Horário: Tarde
Investigador(es): Alda Carvalho , Hugo Santos , João Milho
Descrição: O estudo do movimento humano tem ganho importância na medida em que possibilita, por exemplo, a melhoria do desempenho de atletas de alta competição. Nesse sentido, têm vindo a ser introduzidas técnicas que permitem obter imagens do movimento e a sua posterior utilização para obter o movimento em formato digital, de forma a ser analisado tanto na saúde como no desporto. Nesta actividade, os alunos são convidados a estudar um movimento humano simples com recurso a fotografias que serão utilizadas para gerar o movimento em computador. Os alunos irão estudar o movimento em termos de posições e velocidades e poderão comparar os resultados entre si.
Observações: Área Científica: Biomecânica

Início do Estágio: 14h
Fim do Estágio: 17h

Os alunos levarão consigo as fotografias tiradas bem como a simulação do movimento obtida em computador.

1º dia de estágio
Local de encontro: Átrio Principal do ISEL    Hora: 14:00
Pessoa de contacto: Inês Barbosa
[Estágios nesta instituição]




2. 3DTech Alive (Desenho 3D, Digitalização 3D e Impressão 3D) - COMPLETO
Responsável: Amélia Loja
Nº Alunos: 6      Anos: 10º/11º/12º      Área Tecnologia
Data: de 04-07-2016 a 08-07-2016      Horário: Manhã
Investigador(es): Afonso Leite (Doutorando Engª Mecânica) , Alda Carvalho (PhD Matemática) , Alexandra Rodrigues (PhD Engª Mecânica) , André Carvalho (PhD Engª Mecânica) , Hugo Santos (PhD Engª Mecânica) , Inês Barbosa (PhD Engª Mecânica) , Ivan Galvão (PhD Engª Mecânica) , Ivo Bragança (PhD Engª Mecânica) , João Milho (PhD Engª Mecânica) , José Alberto Rodrigues (PhD Matemática)
Descrição: A engenharia inversa é um domínio de elevada relevância no âmbito das engenharias em geral. Neste domínio, conseguimos que a geometria de objectos já existentes seja recolhida, com recurso a diferentes técnicas, entre as quais se inclui o varrimento laser 3D. Essas características são de seguida utilizadas para a reconstrução digital do referido objecto, utilizando software vocacionado para o efeito.
Em interligação com este processo e estimulando o processo criativo individual, podemos também criar/alterar geometrias 3D usando software de CAD, para obter novas soluções que poderão ser subsequentemente produzidas.
Com este estágio, pretendemos que os alunos se familiarizem com as diferentes etapas do percurso da engenharia inversa, passando por um processo criativo que pode ir desde o varrimento laser 3D e da recriação computacional de geometrias 3D até à reprodução do objecto numa impressora 3D ou numa máquina de comando numérico.
Observações: O estágio inclui almoço.
Será criada uma página de internet para ilustrar as actividades desenvolvidas durante o estágio, cujo endereço será disponibilizado oportunamente.
Os alunos levarão consigo os trabalhos desenvolvidos.


1º dia de estágio
Local de encontro: ISEL - Átrio Central    Hora: 10:00
Pessoa de contacto: Amélia Loja
[Estágios nesta instituição]




3. D3DR – Digital 3D Research - COMPLETO
Responsável: José Alberto Rodrigues
Nº Alunos: 6      Anos: 10º/11º/12º      Área Tecnologia
Data: de 04-07-2016 a 08-07-2016      Horário: Tarde
Investigador(es): Amélia Loja (Phd Engenharia Mecânica) , Inês Barbosa (Phd Engenharia Mecânica)
Descrição: A realidade virtual é uma presença diária quer em jogos, quer em aplicações de treino. A sua espetacularidade prende-se na recriação (quase) perfeita dos cenários envolvidos. Usando software adequado é possível com algumas fotografias recrear virtualmente qualquer objeto, podendo, posteriormente, analisa-lo, ou “manipula-lo” como se fosse o original. Usando técnicas da fotogrametria vamos recrear cenários reais à escala real.
Observações: Será criada uma web página para ilustrar as actividades desenvolvidas durante o estágio, cujo endereço será disponibilizado oportunamente.

1º dia de estágio
Local de encontro: ISEL - Átrio do edifício P    Hora: 14:30
Pessoa de contacto: José Alberto Rodrigues
[Estágios nesta instituição]




4. FIBRA J (Fibra Jovem)
Responsável: Afonso Leite
Nº Alunos: 4      Anos: 10º/11º/12º      Área Tecnologia
Data: de 04-07-2016 a 08-07-2016      Horário: Tarde
Investigador(es): Alda Carvalho (Grau Acad.: Doutor) , Amélia Loja (Grau Acad.: Doutor) , Inês Barbosa (Grau Acad.: Doutor) , Ivan Galvão (Grau Acad.: Doutor) , Ivo Bragança (Grau Acad.: Doutor)
Descrição: É patente que cada vez mais os objectos que nos rodeiam são construídos de materiais diferentes, mais leves, com formas mais complexas, mais económicos e sempre que possível com menor impacte ambiental.
Um desses novos materiais é o material compósito, um material composto por uma matriz (resina à base de polímero termoplástico ou termoendurecível) e ainda as fibras (que podem ser desde fibras sintetizadas pelo homem: carbono vidro, Kevlar ou fibras naturais: linho, etc.). Exemplos de componentes feitos com estes materiais: prancha de surf, jante de bicicleta, vara de salto em altura, raquete de tenis, satélite, etc.
Nesta actividade propomos dar a conhecer este mundo dos compósitos, começando com algumas noções sobre os compósitos e depois partindo para a construção de peças com várias geometrias, começando por fabricar placas e depois usando moldes com curvatura, como sejam perfis de vigas, elementos curvos, etc., com fibras e resinas e fazendo a cura com saco de vácuo. Das placas far-se-ão provetes de teste que serão depois ensaiados à tracção e flexão até à rotura, medindo o seu alongamento. Usar-se-ão também vários empilhamentos diferentes para ver como a resistência do compósito vai também mudando. Finalmente, far-se-á uma estimativa do volume de fibra envolvido, comparação da massa teórica da placa com a real e um pequeno controlo de qualidade por meio de medição com paquímetro, micrómetro e microscópio.
Observações: Horário: das 14h às 17h.

1º dia de estágio
Local de encontro: Na portaria (segurança) do portão principal do ISEL    Hora: 14:00
Pessoa de contacto: Afonso Leite
[Estágios nesta instituição]

Estágio já em curso / terminado



5. Em busca da estatística no mundo das corridas de competição - COMPLETO
Responsável: Alda Carvalho
Nº Alunos: 6      Anos: 10º/11º/12º      Área Matemática
Data: de 11-07-2016 a 15-07-2016      Horário: Manhã
Investigador(es): Alda Carvalho , Amélia Loja , André Carvalho , Inês Barbosa , Iola Pinto , Ivo Bragança
Descrição: O estágio visa sensibilizar alunos do ensino secundário para a importância da estatística nas áreas cientifico tecnológicas, através de actividades experimentais. Este estágio pretende mostrar a ligação da matemática e da engenharia mecânica, tal como ocorre no Instituto Superior de Engenharia de Lisboa. O estágio terá duas componentes: i) actividades experimentais (maquinação, ensaios de impacto, prototipagem, etc.) desenvolvidas por alunos de licenciatura em engenharia mecânica (sempre que possível em colaboração com os alunos do ensino secundário)
e ii) análise estatística dos dados recolhidos nas experiências.
Observações: Horário: 9:30-12:30

1º dia de estágio
Local de encontro: ADEM-ISEL    Hora: 09:30
Pessoa de contacto: Alda Carvalho
[Estágios nesta instituição]




6. Dá forma às tuas ideias - COMPLETO
Responsável: Alexandra Rodrigues
Nº Alunos: 5      Anos: 10º/11º/12º      Área Tecnologia
Data: de 11-07-2016 a 15-07-2016      Horário: Tarde
Investigador(es): Afonso Leite , Alda Carvalho , Inês Barbosa , Ivan Galvão , Ivo Bragança
Descrição: O papel do Engenheiro Mecânico no desenvolvimento de produto:
Nesta fase pretende-se falar do papel do engenheiro mecânico no desenvolvimento de produto desde que uma ideia surge até que o produto final chega ao mercado. Abordar-se-á as fases do desenvolvimento de produto: a importância de seleccionar o material certo bem como o processo de fabrico, a fase dos cálculos, da prototipagem e do controlo de qualidade.

Os Desenhos Técnicos:
Nesta fase os participantes vão poder conceber peças a três dimensões, a partir de desenhos técnicos bidimensionais, utilizando um programa de modelação gráfica. Esta fase de extrema importância no desenvolvimento de um produto vai permitir conceber tridimensionalmente uma peça que posteriormente será fabricada numa máquina-ferramenta CNC.

O projecto e a análise de problemas numa peça:
Nesta fase pretende-se mostrar a importância do projecto e análise de tensões nas peças antes da fase do fabrico. Assim dar-se-á ênfase a 3 tópicos:
Conceito de força e tensão_ Uso de modelação por elementos finitos_ Uso de polariscópio.

Engenharia inversa e prototipagem rápida:
Nesta fase pretende-se mostrar como a partir de uma peça já feita se adquire uma imagem com um laser Scnan e após trabalhar essa imagem se consegue realizar um protótipo por impressão 3D.

O Fabrico:
Nesta fase os participantes terão contacto com a linguagem de comando numérico por computador (CNC) o que permitirá o fabrico automático das peças desenhadas e estudadas (na fase anterior) numa máquina ferramenta de vários eixos.

Inspecção e Controlo de Qualidade:
Nos dias de hoje é fundamental proceder-se a um estudo profundo das características dos produtos a colocar no mercado, bem como efectuar um controlo permanente dos processos produtivos. Cientes desta importância, nesta fase, propõe-se o desenvolvimento de um conjunto de testes laboratoriais e análises estatísticas, que visem contribuir para a qualidade nas diferentes fases de desenvolvimento de um produto.

Observações: Horário das 14:00H às 18:00H

1º dia de estágio
Local de encontro: ISEL - ADEM    Hora: 14:00
Pessoa de contacto: Alexandra Rodrigues
[Estágios nesta instituição]




7. Materiais em Engenharia - Um Mundo a Explorar - COMPLETO
Responsável: Ivan Rodolfo Pereira Garcia de Galvão
Nº Alunos: 4      Anos: 10º/11º/12º      Área Tecnologia
Data: de 18-07-2016 a 22-07-2016      Horário: Manhã
Investigador(es): Prof. Armando Inverno (PhD) , Prof. Ivo Bragança (PhD) , Prof. José Alberto Rodrigues (PhD) , Prof.ª Alda Carvalho (PhD) , Prof.ª Amélia Loja (PhD)
Descrição: É impossível imaginarmos um mundo sem materiais. Eles são a essência de tudo o que existe. Tudo é alguma coisa, tudo é composto por alguma coisa.

Ainda que, por norma, não façamos este exercício, pelo menos de forma consciente, quando olhamos à nossa volta, somos capazes de identificar, sem grande dificuldade, a maioria dos materiais que nos rodeiam, seja pela cor, pelo cheiro, pela textura, ou, até mesmo, por qualquer outra característica que, desde sempre, nos habituámos a associar a determinado material. Na realidade, cada material tem características muito particulares, que o distinguem dos restantes e o tornam especialmente indicado para certas aplicações e menos adequado para outras. É aqui que assenta a forte ligação da engenharia aos materiais. Um engenheiro tem de conhecer e, sobretudo, saber interpretar as características dos materiais que tem à sua disposição e, por consequência, ser capaz de prever o modo como estes se vão comportar perante determinadas condições (carregamento, temperatura, etc.). Só assim é possível selecionar os materiais mais adequados para um componente ou uma estrutura, bem como as tecnologias de fabrico mais indicadas.

O conhecimento das características específicas dos materiais é possível através da realização de um vasto leque de análises e ensaios experimentais. Podemos, assim, caracterizar os materiais segundo várias perspetivas, isto é, do ponto de vista das suas propriedades microestruturais, mecânicas, químicas, etc. No entanto, mais importante que estudarmos isoladamente estas propriedades é compreendermos a sua inter-relação, ou seja, analisá-las de forma integrada e percebermos o modo como influenciam o comportamento em serviço dos componentes.

Assim, propõe-se o desenvolvimento do estágio “Materiais em Engenharia - Um Mundo a Explorar”, onde se pretende proporcionar a estudantes do ensino secundário um primeiro contacto com materiais de uso corrente em engenharia. Serão implementados diversos procedimentos laboratoriais destinados a caracterizar os materiais do ponto de vista das suas propriedades microestruturais e mecânicas.

Num primeiro momento, desenvolver-se-á um conjunto de ações focadas na caracterização microestrutural de diferentes materiais. Amostras de diferentes naturezas serão preparadas de acordo com os procedimentos metalográficos convencionais e observadas ao microscópio ótico. As observações efetuadas serão interpretadas e discutidas por todos os participantes, procurando estimular o seu espírito crítico e reflexivo.

Adicionalmente, propõe-se o desenvolvimento de um conjunto de ações focadas na caracterização mecânica de materiais. Provetes de diferentes materiais serão submetidos a ensaios mecânicos distintos. Os dados recolhidos serão interpretados após a realização de cada teste, procurando evidenciar as principais diferenças entre materiais para a solicitação considerada. Após a realização dos vários ensaios procurar-se-á integrar e inter-relacionar, para cada material, os resultados dos diferentes testes, bem como evidenciar diferenças no comportamento mecânico global dos materiais testados.

Realizada esta viagem, pretende-se que os jovens estudantes sejam capazes de olhar os materiais de uma forma diferente, compreendendo as suas principais características e a forma como elas se relacionam.
Observações: Será criada uma página de internet para ilustrar as atividades desenvolvidas durante o estágio, cujo endereço será disponibilizado oportunamente.

O estágio decorre entre os dias 18 e 22 de Julho (5 dias), das 10.00 h às 13.00 h. Será oferecido aos estudantes o almoço no refeitório do ISEL.

Enquanto elementos simbólicos da experiência que vivenciaram nesta atividade, todos os participantes receberão uma amostra observada, um provete não testado e as diferentes micrografias analisadas.

1º dia de estágio
Local de encontro: Hall da Área Departamental de Engenharia Mecânica (ISEL)    Hora: 10:00
Pessoa de contacto: Ivan Galvão
[Estágios nesta instituição]