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
kmδst​ = 0,5 mmsem carga

Uma máquina está apoiada sobre suportes de mola, que se comprimem 0,5 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 = 0,5 mmg = 9,81 m/s²
fn = Hz
2.Fácil
k = 5 kN/mm = 5 kgx

Uma massa de 5 kg está pendurada em uma mola com rigidez de 5 kN/m. Despreze o amortecimento. Encontre a frequência natural angular ωn em rad/s.

m = 5 kgk = 5 kN/m
ωn = rad/s
3.Média
k = 200 kN/mc = 1860 N·s/mm = 12 kg

Uma massa de 12 kg é sustentada por uma mola com rigidez de 200 kN/m e por um amortecedor viscoso com coeficiente de amortecimento de 1860 N·s/m. Encontre o fator de amortecimento ζ.

m = 12 kgk = 200 kN/mc = 1860 N·s/m
ζ =
4.Média
tx12 mm1 ciclo9,9 mm

Em um ensaio de vibração livre de um sistema massa–mola amortecido, um pico de deslocamento de 12 mm é seguido, um ciclo depois, por um pico de 9,9 mm. Encontre o fator de amortecimento ζ.

x0 = 12 mmx1 = 9,9 mmn = 1
ζ =
5.Difícil
k1​ = 25k2​ = 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 = 25 kN/m e a inferior k₂ = 15 kN/m. Encontre a rigidez equivalente keq do sistema de molas em kN/m.

m = 25 kgk1 = 25 kN/mk2 = 15 kN/m
keq = kN/m
6.Difícil
k1​ = 60k2​ = 100m = 50 kg

Uma massa de 50 kg está pendurada em duas molas lado a lado (em paralelo), com rigidezes k₁ = 60 kN/m e k₂ = 100 kN/m. A massa permanece nivelada. Encontre a rigidez equivalente keq do sistema de molas em kN/m.

m = 50 kgk1 = 60 kN/mk2 = 100 kN/m
keq = kN/m

Gabarito

  1. 1. fn = 22,29 Hz
  2. 2. ωn = 31,62 rad/s
  3. 3. ζ = 0,6003
  4. 4. ζ = 0,0306
  5. 5. keq = 9,375 kN/m
  6. 6. keq = 160 kN/m

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