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.

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Nome: ____________________   Data: ____________

1.Fácil
k = 50 kN/mm = 25 kgx

Uma massa de 25 kg está pendurada em uma mola com rigidez de 50 kN/m. Despreze o amortecimento. Encontre a frequência natural angular ωn em rad/s.

m = 25 kgk = 50 kN/m
ωn = rad/s
2.Fácil
kmδst​ = 1 mmsem carga

Uma máquina está apoiada sobre suportes de mola, que se comprimem 1 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 = 1 mmg = 9,81 m/s²
fn = Hz
3.Média
k = 25 kN/mc = 800 N·s/mm = 40 kg

Uma massa de 40 kg é sustentada por uma mola com rigidez de 25 kN/m e por um amortecedor viscoso com coeficiente de amortecimento de 800 N·s/m. Encontre o fator de amortecimento ζ.

m = 40 kgk = 25 kN/mc = 800 N·s/m
ζ =
4.Média
k = 4 kN/mζ = 0,35m = 12 kg

Uma massa de 12 kg sobre uma mola com rigidez de 4 kN/m tem um amortecedor viscoso que dá um fator de amortecimento de 0,35. Encontre a frequência natural amortecida fd da sua vibração livre em Hz.

m = 12 kgk = 4 kN/mζ = 0,35
fd = Hz
5.Difícil
k1​ = 100k2​ = 60m = 100 kg

Uma massa de 100 kg está pendurada em duas molas lado a lado (em paralelo), com rigidezes k₁ = 100 kN/m e k₂ = 60 kN/m. A massa permanece nivelada. Encontre a rigidez equivalente keq do sistema de molas em kN/m.

m = 100 kgk1 = 100 kN/mk2 = 60 kN/m
keq = kN/m
6.Difícil
k1​ = 30k2​ = 15m = 25 kg

Uma massa de 25 kg está pendurada em duas molas ligadas uma após a outra (em série): a mola superior tem k₁ = 30 kN/m e a inferior k₂ = 15 kN/m. Encontre a rigidez equivalente keq do sistema de molas em kN/m.

m = 25 kgk1 = 30 kN/mk2 = 15 kN/m
keq = kN/m

Gabarito

  1. 1. ωn = 44,72 rad/s
  2. 2. fn = 15,76 Hz
  3. 3. ζ = 0,4
  4. 4. fd = 2,722 Hz
  5. 5. keq = 160 kN/m
  6. 6. keq = 10 kN/m

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