Lista de exercícios de Vibrações mecânicas com respostas

Lista de exercícios de Vibrações mecânicas grátis para imprimir: 6 exercícios do nível fácil ao nível de prova, com gabarito. Imprima ou salve como PDF.

Para professores: pode imprimir, copiar e usar em aula gratuitamente. Cada nova folha tem novos valores e o seu próprio gabarito. Agradecemos um link para o ExamProblems na página da sua disciplina.

Nome: ____________________   Data: ____________

1.Fácil
kmδst​ = 2 mmsem carga

Uma máquina está apoiada sobre suportes de mola, que se comprimem 2 mm sob o seu peso. Trate-a como um sistema não amortecido com um grau de liberdade e use g = 9,81 m/s². Encontre a frequência natural fn da vibração vertical em Hz.

δst = 2 mmg = 9,81 m/s²
fn = Hz
2.Fácil
k = 200 kN/mm = 40 kgx

Uma massa de 40 kg está pendurada em uma mola com rigidez de 200 kN/m. Despreze o amortecimento. Encontre a frequência natural angular ωn em rad/s.

m = 40 kgk = 200 kN/m
ωn = rad/s
3.Média
k = 100 kN/mζ = 0,45m = 10 kg

Uma massa de 10 kg sobre uma mola com rigidez de 100 kN/m tem um amortecedor viscoso que dá um fator de amortecimento de 0,45. Encontre a frequência natural amortecida fd da sua vibração livre em Hz.

m = 10 kgk = 100 kN/mζ = 0,45
fd = Hz
4.Média
tx25 mm4 ciclos2 mm

Em um ensaio de vibração livre de um sistema massa–mola amortecido, um pico de deslocamento de 25 mm é seguido, 4 ciclos depois, por um pico de 2 mm. Encontre o fator de amortecimento ζ.

x0 = 25 mmx4 = 2 mmn = 4
ζ =
5.Difícil
k1​ = 10k2​ = 10m = 5 kg

Uma massa de 5 kg está pendurada em duas molas lado a lado (em paralelo), com rigidezes k₁ = 10 kN/m e k₂ = 10 kN/m. A massa permanece nivelada. Despreze o amortecimento e as massas das molas. Encontre a frequência natural fn da vibração vertical em Hz.

m = 5 kgk1 = 10 kN/mk2 = 10 kN/m
fn = Hz
6.Difícil
k1​ = 40k2​ = 5m = 20 kg

Uma massa de 20 kg está pendurada em duas molas ligadas uma após a outra (em série): a mola superior tem k₁ = 40 kN/m e a inferior k₂ = 5 kN/m. Despreze o amortecimento e as massas das molas. Encontre a frequência natural fn da vibração vertical em Hz.

m = 20 kgk1 = 40 kN/mk2 = 5 kN/m
fn = Hz

Gabarito

  1. 1. fn = 11,15 Hz
  2. 2. ωn = 70,71 rad/s
  3. 3. fd = 14,21 Hz
  4. 4. ζ = 0,09999
  5. 5. fn = 10,07 Hz
  6. 6. fn = 2,373 Hz

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