INVESTIGAÇÃO EXPERIMENTAL SOBRE OSCILAÇÕES DE PARTÍCULAS EM LEVITAÇÃO ACÚSTICA

Regina Rodrigues; Celso Vieira Abud

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Trabalho

Título do Trabalho

INVESTIGAÇÃO EXPERIMENTAL SOBRE OSCILAÇÕES DE PARTÍCULAS EM LEVITAÇÃO ACÚSTICA

Autores

Regina Rodrigues
Celso Vieira Abud

Modalidade

III Seminário Interno de Iniciação à Pesquisa Científica, Tecnológica e em Inovação: Iniciação Científica (PIBIC / voluntário)

Área temática

Ciências Exatas e da Terra

Data de Publicação

18/01/2022

País da Publicação

Brasil

Idioma da Publicação

Português

Página do Trabalho

https://www.even3.com.br/anais/2cepexufcat/414230-investigacao-experimental-sobre-oscilacoes-de-particulas-em-levitacao-acustica

ISBN

978-65-5941-529-8

Palavras-Chave

Levitação Acústica, simulações numéricas, modelo matemático.

Resumo

A levitação acústica é um fenômeno físico que consiste na suspensão de matéria através de pressão de radiação acústica emitida em campo livre. Por não possuir restrição quanto ao tipo de material, podendo levitar desde materiais sólidos ou líquidos, o processo de levitação acústica é estudado sob uma perspectiva ampla de aplicações no setor industrial. Com tudo, existem dois principais aspectos que ainda impossibilitam o avanço das pesquisas sobre levitação, sendo elas: o alto custo dos equipamentos para a construção de um levitador e a limitação física do próprio fenômeno que impossibilita a levitação de materiais densos ou grandes através da emissão de ondas ultrassônicas (inaudíveis aos seres humanos). Buscando contornar o alto custo dos equipamentos, alternativas como impressão 3D e mecanismos eletrônicos compatíveis com a plataforma de prototipagem Arduino, tem sido amplamente utilizada. O presente trabalho aborda conceitos básicos de acústica que são utilizados para a realização de simulações numéricas do campo de pressão de um levitador de eixo único, bem como o modelo matemático em estudo e a comparação com o experimento. Para o experimento foram utilizados 14 transdutores de 16mm do tipo pistão de 40 kHz, que são encontrados facilmente no mercado e possuem um baixo custo, onde adotou-se uma topologia de forma que os transdutores em torno estejam a mesma distância do eixo central, de maneira que não ficasse muito distante do centro, pois quanto maior a distância maior a perca de intensidade do campo. O experimento foi realizado utilizando a função de câmera lenta de um smartphone, com captação de 960 frames por segundo, em seguida utilizou-se funções do MATLAB (MATrix LABoratory) para a realização do tratamento de dados. As simulações numéricas se mostraram compatíveis com os dados obtidos do experimento realizado, embora sejam necessários alguns ajustes na parte experimental, como por exemplo: equipamento de captação mais adequado, isolamento externo, controle de temperatura, entre outros.

Título do Evento: 2º CEPEx-UFCAT Congresso de Ensino, Pesquisa e Extensão da Universidade Federal de Catalão
Cidade do Evento: Catalão
Título dos Anais do Evento: Anais do CEPEx-UFCAT Congresso de Ensino, Pesquisa e Extensão da Universidade Federal de Catalão
Nome da Editora: Even3
Meio de Divulgação: Meio Digital

Como citar

RODRIGUES, Regina; ABUD, Celso Vieira. INVESTIGAÇÃO EXPERIMENTAL SOBRE OSCILAÇÕES DE PARTÍCULAS EM LEVITAÇÃO ACÚSTICA.. In: Anais do CEPEx-UFCAT Congresso de Ensino, Pesquisa e Extensão da Universidade Federal de Catalão. Anais...Catalão(GO) UFCAT, 2021. Disponível em: https//www.even3.com.br/anais/2cepexufcat/414230-INVESTIGACAO-EXPERIMENTAL-SOBRE-OSCILACOES-DE-PARTICULAS-EM-LEVITACAO-ACUSTICA. Acesso em: 20/04/2025