Questões de EFAF Ciências

As impressoras 3D vem sendo amplamente utilizadas em laboratórios de robótica para confecção de carcaças e peças para montagem de robôs. As impressoras mais comuns funcionam por fusão e acumulação. Elas possuem um bico extrusor que aquece e suga desse composto é: um material plástico, este vai derretendo e sendo injetado camada a camada em uma base através da movimentação do bico nos eixos x, y e z (dependendo do modelo da impressora).

Um dos plásticos mais comuns utilizados para impressão em impressoras 3D é o ABS. O ABS é um copolímero resultante de uma reação de adição, na presença de catalisador metálico, de três monômeros diferentes. O processo de produção do ABS está descrito na equação abaixo:

Sabendo que a substância A é um hidrocarboneto da classe dos alcadienos, a provável estrutura

SLAM Robot Navigation

Now here’s something all of us could use for sure. SLAM (Simultaneous Localization and Mapping) is a technique used by robots and autonomous vehicles to build a map within an unknown environment, or to update a map within a known environment, while keeping track of their current location. Imagine a simple mobile robot, which in this case, is a set of wheels connected to a motor and a camera, complete with actuators or physical devices for controlling the speed and direction of the unit. Now imagine this robot being remotely propelled by a human operator to map inaccessible places. The actuators allow the robot to move around while the camera provides enough visual information for the operator to understand where surrounding objects are and how the robot is oriented in reference to them.
What the human operator is doing is an example of SLAM robot navigation. Mapping is basically determining the location of objects in the environment and localization is establishing the robot’s position with respect to these objects is. The challenge for researchers in the SLAM sub eld of robotics is attempting to  nd a way for robots to do this autonomously, without any human assistance whatsoever.
Maps could be made in areas which are too dangerous or inaccessible to humans, like deep-sea environments or unstable structures. It would make robot navigation possible in places like space stations and other planets, removing the need for localization methods like GPS or man-made beacons. GPS is currently only accurate to within about one half of a meter, which is often more than enough to be the di erence between successful mapping and getting lost. Man-made beacons, on the other hand, are expensive in terms of time and money.
There are problems connected to SLAM robot navigation, as speci c and detailed mapping is always complex. For example, if a map built using the measured distance and direction traveled by a robot has a set of inaccuracies, brought by ine cient sensors and additional ambient noise (distractions), then any features being added to the map will contain corresponding errors. There are various techniques to compensate for errors, such as recognizing features that it has come across previously, and putting together recent parts of the map to make sure the two instances of that feature become one.
There are also new features and variants of the SLAM algorithm that have come out and continue to come out, such as MIT’s Atlas. MIT researchers have developed a topological approach to SLAM that allows a robot to map large scale environments by combining smaller maps.
The CMU Robotics Institute describes a new variation that is commonly used in mobile robots called FastSLAM.
This uses a particle  lter that allows the robot to assimilate more landmarks into its internal map representation faster than traditional Robot Navigation SLAM. The FastSLAM algorithms were tested on a standard pickup truck that has been converted into an autonomous robot capable of speeds up to 90 Km/h.

Seriously, I know a lot of human drivers who would bene t from SLAM robot navigation more than these robots.

(Adaptado de: http://www.robots-and-androids.com/SLAM-robot-navigation.html Acesso em: 25/04/2019)

According to the text, which of the following sentences are incorrect?

I - GPS is the most accurate tool for navigating methods.
II - The CMU Robotics developed a software that makes SLAM Robots useless.
III - Ambient noises interfere at the SLAM Navigation.
IV - MIT researchers have developed a topological approach to SLAM that allows a robot to map large scale environments by combining smaller maps.

Para evitar a grande quantidade de fi os em robôs e evitar mal contato entre as conexões, placas de circuito impresso são utilizadas para dar suporte a diversos componentes eletrônicos. A imagem a seguir apresenta a placa do circuito de controle de um motor utilizado nos robôs da categoria F180 da Robocup.

O Percloreto de Ferro é um sal com características ácidas muito utilizado para a confecção dessas placas, que são feitas utilizando um desenho produzido em software CAD que é impresso e logo depois transferido para a placa com cobre através de calor. Toda a parte de cobre que não é coberta pelo desenho, entra em contato com a solução de percloreto de ferro derretendo e absorvendo calor.
O processo de derretimento do cobre está descrito na equação I, que está desbalanceada. A equação II, que está balanceada, apresenta a reação de recuperação desse ácido para que ele possa ser aproveitado para corroer novas placas aumentando sua vida útil.

I. FeCl₃ + Cu → FeCl₂ + CuCl₂

II. 12FeCl₂ + 6H₂O + 3O₂ → 8 FeCl₃ + 4Fe(OH)₃

Sobre as afirmações a seguir, assinale a alternativa que indica apenas as corretas.

I. São necessários 2 mols de FeCl₃ para produzir 1 mol de CuCl₂, através de uma reação de dupla troca.
II. O processo de passagem do desenho para a placa de cobre é um processo físico e térmico.
III. A equação I representa uma reação exotérmica, onde há absorção de calor.
IV. Para produzir 1 mol de FeCl₃, são necessários 2 mols de FeCl₂.

Um relógio de pêndulo, constituído de uma haste metálica de massa desprezível, é projetado para oscilar com período de 1,0 s, funcionando como um pêndulo simples, a temperatura de 20°C. Observa-se que, a 35°C, o relógio atrasa 1,8 s a cada 2,5 h de funcionamento.

Qual é o coeficiente de dilatação linear do material que constitui a haste metálica?

Um mol de um gás ideal monoatômico vai do estado a ao estado c, passando pelo estado b com pressão, como mostrado na figura abaixo. A quantidade de calor Q que entra no sistema durante esse processo é de aproximadamente:

Em um calorímetro ideal, no qual existe uma resistência elétrica de 10 W de potência por onde passa uma corrente elétrica, é colocado 1,0 L de água a 12°C e 2,0 Kg de gelo a 0°C.

Após duas horas, tempo suficiente para que água e gelo entrem em equilíbrio térmico e supondo que toda a energia fornecida foi absorvida pelo conteúdo do calorímetro, qual é o percentual de massa de água líquida contida no calorímetro?