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 = 12 kN/mm = 80 kgx

Uma massa de 80 kg está pendurada em uma mola com rigidez de 12 kN/m. Despreze o amortecimento. Encontre a frequência natural fn em Hz.

m = 80 kgk = 12 kN/m
fn = Hz
2.Fácil
kmδst​ = 5 mmsem carga

Uma máquina está apoiada sobre suportes de mola, que se comprimem 5 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 = 5 mmg = 9,81 m/s²
fn = Hz
3.Média
tx40 mm5 ciclos21,3 mm

Em um ensaio de vibração livre de um sistema massa–mola amortecido, um pico de deslocamento de 40 mm é seguido, 5 ciclos depois, por um pico de 21,3 mm. Encontre o fator de amortecimento ζ.

x0 = 40 mmx5 = 21,3 mmn = 5
ζ =
4.Média
k = 150 kN/mc = 1940 N·s/mm = 25 kg

Uma massa de 25 kg é sustentada por uma mola com rigidez de 150 kN/m e por um amortecedor viscoso com coeficiente de amortecimento de 1940 N·s/m. Encontre o fator de amortecimento ζ.

m = 25 kgk = 150 kN/mc = 1940 N·s/m
ζ =
5.Difícil
k1​ = 80k2​ = 50k3​ = 5m = 100 kg

Uma massa de 100 kg está pendurada na mola k₃ = 5 kN/m. O topo de k₃ está preso a uma barra rígida que está pendurada em duas molas lado a lado, k₁ = 80 kN/m e k₂ = 50 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 = 100 kgk1 = 80 kN/mk2 = 50 kN/mk3 = 5 kN/m
fn = Hz
6.Difícil
k1​ = 30k2​ = 30m = 10 kg

Uma massa de 10 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 = 30 kN/m. Despreze o amortecimento e as massas das molas. Encontre a frequência natural fn da vibração vertical em Hz.

m = 10 kgk1 = 30 kN/mk2 = 30 kN/m
fn = Hz

Gabarito

  1. 1. fn = 1,949 Hz
  2. 2. fn = 7,05 Hz
  3. 3. ζ = 0,02005
  4. 4. ζ = 0,5009
  5. 5. fn = 1,104 Hz
  6. 6. fn = 6,164 Hz

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