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Graus de Liberdade (Grübler)

Calcula os graus de liberdade (mobilidade) de um mecanismo planar pela equação de Grübler-Kutzbach, GL = 3·(n − 1) − 2·j1 − j2, onde n é o número de elos (incluindo o fixo), j1 as juntas de 1 grau (pino, deslizante) e j2 as de 2 graus. Um mecanismo de 4 barras (n=4, j1=4) tem GL=1: um único movimento de entrada controla todo o mecanismo. É a base da síntese de mecanismos e robôs. Informe o número de elos, juntas de 1 GL e juntas de 2 GL.

Resultado

Graus de liberdade (Grübler)

Quantos motores são necessários para controlar um mecanismo? A resposta é o número de graus de liberdade (mobilidade), dado pela equação de Grübler-Kutzbach para mecanismos planares: GL = 3·(n − 1) − 2·j1 − j2. Cada elo livre no plano tem 3 graus (x, y, rotação); o elo fixo tira a referência (n−1); cada junta de 1 grau (pino ou deslizante) remove 2 graus, e cada junta de 2 graus remove 1. O célebre mecanismo de 4 barras (n=4, j1=4) dá GL=1: um único motor de entrada comanda todo o movimento. GL=0 é uma estrutura rígida (treliça); GL negativo, uma estrutura hiperestática. É o primeiro cálculo na síntese de qualquer mecanismo ou robô. Informe o número de elos e de juntas.

Ferramentas Relacionadas

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Valor Crítico t de Student

Calcula o valor crítico da distribuição t de Student para os graus de liberdade e o nível de confiança que você escolher, substituindo a consulta à tabela t do fim dos livros de estatística. Devolve tanto o valor bilateral (para intervalos de confiança e testes de duas caudas) quanto o unilateral (para testes de uma cauda). À medida que os graus de liberdade crescem, o valor converge para o da distribuição normal. Informe os graus de liberdade e o nível de confiança.

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Valor Crítico Qui-Quadrado

Calcula o valor crítico da distribuição qui-quadrado para os graus de liberdade e o nível de confiança que você escolher, dispensando a tabela impressa. É o ponto de corte da cauda direita usado em testes de aderência, de independência e de variância: se a estatística calculada ultrapassa esse valor, rejeita-se a hipótese nula. Diferente da normal e da t, a qui-quadrado é assimétrica e só assume valores positivos. Informe os graus de liberdade e o nível de confiança.

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Jerk (Variação da Aceleração)

Calcula o jerk (arranque), J = Δaceleração/Δtempo, a taxa de variação da aceleração no tempo — a terceira derivada da posição. Um jerk alto causa solavancos, vibração e desgaste; controlá-lo (perfis com limitação de jerk, ou S-curve) torna o movimento suave, protegendo mecanismos e melhorando o acabamento em máquinas CNC e elevadores. Informe a variação de aceleração e o intervalo de tempo.

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Frequência Natural pela Deflexão Estática

Calcula a frequência natural de um sistema a partir da deflexão estática, f_n = (1 ÷ 2π)·√(g ÷ δ), onde δ é a deflexão estática causada pelo peso próprio e g a aceleração da gravidade (9,81 m/s²). O resultado, em Hz, é um método prático e elegante de estimar a frequência natural sem conhecer separadamente massa e rigidez — basta medir o quanto o sistema afunda sob o próprio peso. Deflexões maiores (sistemas mais flexíveis) dão frequências naturais menores, desejável em isoladores de vibração. É muito usado no projeto de molas e coxins. Informe a deflexão estática (em metros).

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Alcance de Braço Robótico

Calcula o alcance máximo de um braço robótico planar de dois elos, R = L₁ + L₂, somando os comprimentos dos dois elos (braço e antebraço). O resultado, na unidade dos comprimentos, é o raio do envelope de trabalho — a distância máxima que a ponta (efetuador) consegue alcançar quando o braço está totalmente estendido. Define o espaço de trabalho do robô e é o primeiro parâmetro de dimensionamento de manipuladores. O alcance mínimo (zona morta no centro) é |L₁ − L₂|, e a área útil é a coroa circular entre os dois raios. Informe os comprimentos dos dois elos.

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Calculadora de Campo de Visao de Telescopio Ocular Aumento em Graus

Calcula o campo de visao real de um telescopio em graus a partir do campo aparente da ocular e do aumento.

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