Final challenge
Desafio final de engenharia
No projeto final, os alunos combinam tudo do curso (estruturas, forças, movimento e testes) para projetar um sistema que leve um pacote de mantimentos por uma área perigosa e o entregue sem danos.
- Estimated time
- 60-75 minutos
- Main project
- Desafio de projeto: missão de resgate
The problem
Um pacote de mantimentos precisa atravessar uma área perigosa, escapar de danos e chegar em segurança. Sua tarefa é projetar um sistema que mova ou proteja o pacote na travessia do perigo usando apenas os materiais que você recebeu. Este é o seu desafio final: ele reúne tudo do curso inteiro.
The rules
- O pacote precisa atravessar a zona de perigo sem ser levado na mão.
- Ele precisa chegar sem danos: atravessar não basta.
- Use apenas os materiais fornecidos.
- Você tem três tentativas de teste, e pode melhorar o projeto entre uma e outra.
Where you see this in real life
As missões reais de resgate e de entrega enfrentam exatamente este problema: levar algo valioso por um lugar perigoso sem danificá-lo. Os engenheiros combinam estruturas, movimento e proteção para dar conta.
- Equipes de busca e salvamento
- Drones de carga
- Entregas de ajuda humanitária
- Teleféricos
- Sistemas de entrega
Key ideas
This final challenge brings together everything from the course:
- Processo de projeto de engenharia
- Estruturas
- Forças
- Materiais
- Movimento
- Testes
- Falhas
- Redesenho
- Restrições
- Compromissos
- Sistema
- Várias partes trabalhando juntas rumo a um mesmo objetivo, como uma estrutura mais uma peça que se move.
- Combinar ideias
- Usar mais de uma ideia de engenharia ao mesmo tempo: resistência, movimento e equilíbrio em um único projeto.
- Restrições e compromissos
- Cumprir todas as regras de um desafio enquanto escolhe o que vai fazer melhor.
- Iteração
- Testar e melhorar o seu projeto de novo e de novo até que ele alcance o objetivo.
Materials
- Papel
- Papelão
- Copos
- Barbante
- Fita adesiva
- Canudos
- Palitos de picolé
- Elásticos
- Fichas de cartolina
- Clipes
- Um objeto pequeno para servir de pacote
No problem if you are missing something
- Um brinquedo, uma borracha ou uma caixinha como pacote
- Lã no lugar do barbante
- Tubos de papel enrolado no lugar dos canudos
Choose your solution path
Pick one direction. There is no single right answer - each path can complete the mission if you design it well.
- Uma ponte que leve o pacote por cima do vão
- Uma tirolesa com um carrinho que deslize o pacote até o outro lado
- Um sistema de paraquedas que o desça com suavidade
- Um guindaste ou uma garra que o levante e o coloque no lugar
- Uma embalagem protetora que sobreviva à viagem
- Um veículo ou trenó pequeno que o transporte até o outro lado
Plan before you build
Engineers plan before they build. Work through these before you pick up any tape.
- 1Desenhe sua ideia antes de construir. Um rascunho rápido já basta.
- 2Aponte a parte mais forte do seu projeto e a parte de que você menos tem certeza.
- 3Preveja o que pode falhar primeiro quando você testar.
- 4Decida qual material vai em cada lugar e por que aquele material serve para aquela função.
Sketch your design
Draw a rough plan here, or use your own notebook. Label the parts.
Build it
These are guides, not rules. Two students can follow them and build very different designs - that is the point.
- 1
Escolha um caminho de solução e desenhe antes de construir.
- 2
Construa uma primeira versão simples, um protótipo, que você realmente consiga testar, e não um modelo final perfeito.
- 3
Monte a sua zona de perigo e decida como vai fazer o mesmo teste todas as vezes.
- 4
Deixe o pacote fácil de carregar e, se o seu projeto se mover, fácil de soltar no fim.
- 5
Deixe margem para mudar coisas: você vai testar, achar o que falha e melhorar.
Testing challenge
A design is only finished when it passes a fair test. Run each test the same way every time.
Teste de travessia
Faça a missão do início ao fim atravessando a zona de perigo.
Measure: O pacote chegou ao outro lado? (sim / não)
Teste de chegada segura
Confira o pacote ao fim de cada tentativa.
Measure: Chegou sem danos e em pé, ou caiu / se danificou?
Teste de confiabilidade
Faça a missão três vezes sem reconstruir do zero.
Measure: Quantas das três tentativas dão certo
Record your results
Write down what happens each time you test. Your numbers tell you what to improve. Print this page or copy the table into your notebook.
| Test | What to record | Try 1 | Try 2 | Try 3 |
|---|---|---|---|---|
| Teste de travessia | O pacote chegou ao outro lado? (sim / não) | |||
| Teste de chegada segura | Chegou sem danos e em pé, ou caiu / se danificou? | |||
| Teste de confiabilidade | Quantas das três tentativas dão certo |
Improve your design
Your first version is a prototype, not the final answer. Change one thing based on what failed, then test again.
- Se o pacote caiu ou se danificou, acrescente proteção ou freie o percurso no final.
- Se uma estrutura cedeu ou quebrou, acrescente um travamento em triângulo ou um apoio onde ela falhou.
- Se uma peça móvel travou ou escorregou, ajuste a tensão, o pivô ou a inclinação.
- Mude uma coisa só, repita o mesmo teste e veja se ajudou.
- Fique de olho nos compromissos: um projeto mais pesado e mais forte pode se mover mais devagar.
What failed first when you tested it? Pick one to see ways to fix it.
Think about it
- 1Que ideias das aulas anteriores você combinou, e como elas funcionaram juntas?
- 2O que falhou na sua primeira tentativa, e como você usou isso para melhorar o projeto?
- 3Que restrição ou compromisso mais marcou o seu projeto?
- 4Se você tivesse mais uma semana, o que redesenharia primeiro?
Finished early? Try this
- Entregue dois pacotes em uma única tentativa sem acrescentar muito peso.
- Faça a travessia funcionar sobre uma zona de perigo mais longa ou mais difícil.
- Acrescente um jeito de descer o pacote com suavidade no fim, em vez de deixá-lo cair.
Design journal
Jot down your thinking as you work. Your notes are saved on this device only - they are optional and private to you.
Loading your notes…
Present your design
Share your finished design with the group. Be ready to answer:
- 1Que problema você resolveu?
- 2O que você construiu?
- 3O que falhou no começo?
- 4O que você melhorou?
- 5Qual aula anterior ajudou mais?
- 6O que você mudaria com mais tempo?
Teacher notes
Trate esta aula como uma mostra do curso inteiro, e não como uma ideia nova. Cobre dos alunos um rascunho de planejamento de verdade, que diga quais habilidades anteriores eles estão usando. Reserve tempo para pelo menos duas rodadas de testar e melhorar: a iteração é o ponto central. Uma pequena exposição em que cada equipe demonstre o seu resgate é um ótimo fechamento.
Running this lesson? The parent & teacher guide has setup, materials prep, safety notes, common failure points, and questions to ask.
Finished designing, testing, and presenting? Mark the final challenge complete to finish the course.