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 = 5 kN/mm = 10 kgx

Uma massa de 10 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 = 10 kgk = 5 kN/m
ωn = rad/s
2.Fácil
kmδst​ = 2,5 mmsem carga

Uma máquina está apoiada sobre suportes de mola, que se comprimem 2,5 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 = 2,5 mmg = 9,81 m/s²
fn = Hz
3.Média
tx15 mm2 ciclos7 mm

Em um ensaio de vibração livre de um sistema massa–mola amortecido, um pico de deslocamento de 15 mm é seguido, 2 ciclos depois, por um pico de 7 mm. Encontre o fator de amortecimento ζ.

x0 = 15 mmx2 = 7 mmn = 2
ζ =
4.Média
k = 20 kN/mc = 1200 N·s/mm = 50 kg

Uma massa de 50 kg é sustentada por uma mola com rigidez de 20 kN/m e por um amortecedor viscoso com coeficiente de amortecimento de 1200 N·s/m. Encontre o fator de amortecimento ζ.

m = 50 kgk = 20 kN/mc = 1200 N·s/m
ζ =
5.Difícil
k1​ = 10k2​ = 15m = 20 kg

Uma massa de 20 kg está pendurada em duas molas lado a lado (em paralelo), com rigidezes k₁ = 10 kN/m e k₂ = 15 kN/m. A massa permanece nivelada. Despreze o amortecimento e as massas das molas. Encontre a frequência natural fn da vibração vertical em Hz.

m = 20 kgk1 = 10 kN/mk2 = 15 kN/m
fn = Hz
6.Difícil
k1​ = 100k2​ = 10m = 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 = 10 kN/m. A massa permanece nivelada. Encontre a rigidez equivalente keq do sistema de molas em kN/m.

m = 100 kgk1 = 100 kN/mk2 = 10 kN/m
keq = kN/m

Gabarito

  1. 1. ωn = 22,36 rad/s
  2. 2. fn = 9,97 Hz
  3. 3. ζ = 0,06054
  4. 4. ζ = 0,6
  5. 5. fn = 5,627 Hz
  6. 6. keq = 110 kN/m

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