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(1.0 pt)
Número de Síntese
a) Explique o conceito de número de síntese em mecanismos e sua importância no projeto de sistemas mecânicos.
b) Como o número de síntese influencia a complexidade de um mecanismo?

Passo 1

O enunciado pede para explicar o que é o “número de síntese” em mecanismos e por que ele é importante no projeto de sistemas mecânicos (item a) e como esse mesmo número afeta a complexidade do mecanismo (item b). O conteúdo envolvido é síntese dimensional de mecanismos: quantos parâmetros geométricos e quantas condições de movimento precisamos impor para determinar unicamente a geometria de um mecanismo.

Passo 2

a) O “número de síntese” de um mecanismo é a quantidade de condições independentes de movimento (posições, orientações ou funções) que podemos impor de modo a definir unicamente os seus parâmetros geométricos (comprimento de barras, locais de articulação etc.). Em síntese dimensional, cada condição desejada gera equações que restringem as incógnitas estruturais. O número de síntese indica quantas dessas equações independentes são necessárias para obter uma solução única do projeto. Ele é importante porque:
  1. Garante que não fiquemos com parâmetros sobredeterminados (mais condições que incógnitas) nem indeterminados (menos condições que incógnitas).
  2. Orienta quantas posições de precisão podemos exigir de um quatro-barras, um poligonal aberto, etc.
  3. Controla o grau de liberdade de escolha dos links na fase de projeto, evitando iterações e retrabalho.

Passo 3

b) Quanto maior o número de síntese exigido (isto é, quanto mais condições de movimento quisermos satisfazer), maior tende a ser a complexidade do mecanismo porque:
  • Precisamos de mais parâmetros geométricos independentes para resolver as equações de síntese.
  • Isso costuma implicar em aumentar o número de elos (links) ou o número de pares kinemáticos (juntas) para oferecer graus de liberdade extras de projeto.
  • Mecanismos mais complexos demandam mais usinagem, montagem e controle (se forem robotizados), elevando custo e tempo de desenvolvimento. Em suma, o número de síntese está diretamente ligado ao número de equações de calibração e, portanto, ao número de elementos que compõem o mecanismo.

Resposta

a) O número de síntese é o número de condições independentes de movimento (posições, orientações ou funções) necessárias para determinar unicamente os parâmetros geométricos de um mecanismo. Ele é fundamental para garantir que o projeto seja nem indeterminado nem sobredeterminado e para saber quantas posições de precisão o mecanismo pode atender.
b) Quanto maior o número de síntese, mais parâmetros geométricos e, em geral, mais elos ou juntas são necessários, elevando a complexidade geométrica, a fabricação e o custo do mecanismo.

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