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 = 4 kN/mm = 10 kgx

Uma massa de 10 kg está pendurada em uma mola com rigidez de 4 kN/m. Despreze o amortecimento. Encontre a frequência natural angular ωn em rad/s.

m = 10 kgk = 4 kN/m
ωn = rad/s
2.Fácil
kmδst​ = 10 mmsem carga

Uma máquina está apoiada sobre suportes de mola, que se comprimem 10 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 = 10 mmg = 9,81 m/s²
fn = Hz
3.Média
tx20 mm4 ciclos12,1 mm

Em um ensaio de vibração livre de um sistema massa–mola amortecido, um pico de deslocamento de 20 mm é seguido, 4 ciclos depois, por um pico de 12,1 mm. Encontre o fator de amortecimento ζ.

x0 = 20 mmx4 = 12,1 mmn = 4
ζ =
4.Média
k = 4 kN/mc = 480 N·s/mm = 40 kg

Uma massa de 40 kg é sustentada por uma mola com rigidez de 4 kN/m e por um amortecedor viscoso com coeficiente de amortecimento de 480 N·s/m. Encontre o fator de amortecimento ζ.

m = 40 kgk = 4 kN/mc = 480 N·s/m
ζ =
5.Difícil
k1​ = 60k2​ = 30k3​ = 20m = 10 kg

Uma massa de 10 kg está pendurada na mola k₃ = 20 kN/m. O topo de k₃ está preso a uma barra rígida que está pendurada em duas molas lado a lado, k₁ = 60 kN/m e k₂ = 30 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 = 60 kN/mk2 = 30 kN/mk3 = 20 kN/m
fn = Hz
6.Difícil
k1​ = 30k2​ = 60m = 25 kg

Uma massa de 25 kg está pendurada em duas molas lado a lado (em paralelo), com rigidezes k₁ = 30 kN/m e k₂ = 60 kN/m. A massa permanece nivelada. Encontre a rigidez equivalente keq do sistema de molas em kN/m.

m = 25 kgk1 = 30 kN/mk2 = 60 kN/m
keq = kN/m

Gabarito

  1. 1. ωn = 20 rad/s
  2. 2. fn = 4,985 Hz
  3. 3. ζ = 0,01999
  4. 4. ζ = 0,6
  5. 5. fn = 6,438 Hz
  6. 6. keq = 90 kN/m

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