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
k = 200 kN/mm = 12 kgx

Uma massa de 12 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 = 12 kgk = 200 kN/m
ωn = rad/s
2.Fácil
kmδst​ = 20 mmsem carga

Uma máquina está apoiada sobre suportes de mola, que se comprimem 20 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 = 20 mmg = 9,81 m/s²
fn = Hz
3.Média
k = 100 kN/mc = 4240 N·s/mm = 500 kg

Uma massa de 500 kg é sustentada por uma mola com rigidez de 100 kN/m e por um amortecedor viscoso com coeficiente de amortecimento de 4240 N·s/m. Encontre o fator de amortecimento ζ.

m = 500 kgk = 100 kN/mc = 4240 N·s/m
ζ =
4.Média
tx50 mm2 ciclos30,2 mm

Em um ensaio de vibração livre de um sistema massa–mola amortecido, um pico de deslocamento de 50 mm é seguido, 2 ciclos depois, por um pico de 30,2 mm. Encontre o fator de amortecimento ζ.

x0 = 50 mmx2 = 30,2 mmn = 2
ζ =
5.Difícil
k1​ = 40k2​ = 20k3​ = 30m = 10 kg

Uma massa de 10 kg está pendurada na mola k₃ = 30 kN/m. O topo de k₃ está preso a uma barra rígida que está pendurada em duas molas lado a lado, k₁ = 40 kN/m e k₂ = 20 kN/m; a barra permanece nivelada. Despreze o amortecimento e as massas das molas e da barra. Encontre a frequência natural fn da vibração vertical em Hz.

m = 10 kgk1 = 40 kN/mk2 = 20 kN/mk3 = 30 kN/m
fn = Hz
6.Difícil
k1​ = 25k2​ = 25k3​ = 15m = 40 kg

Uma massa de 40 kg está pendurada na mola k₃ = 15 kN/m. O topo de k₃ está preso a uma barra rígida que está pendurada em duas molas lado a lado, k₁ = 25 kN/m e k₂ = 25 kN/m; a barra permanece nivelada. Despreze o amortecimento e as massas das molas e da barra. Encontre a frequência natural fn da vibração vertical em Hz.

m = 40 kgk1 = 25 kN/mk2 = 25 kN/mk3 = 15 kN/m
fn = Hz

Gabarito

  1. 1. ωn = 129,1 rad/s
  2. 2. fn = 3,525 Hz
  3. 3. ζ = 0,2998
  4. 4. ζ = 0,04009
  5. 5. fn = 7,118 Hz
  6. 6. fn = 2,703 Hz

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