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 = 8 kN/mm = 50 kgx

Uma massa de 50 kg está pendurada em uma mola com rigidez de 8 kN/m. Despreze o amortecimento. Encontre a frequência natural angular ωn em rad/s.

m = 50 kgk = 8 kN/m
ωn = rad/s
2.Fácil
k = 50 kN/mm = 80 kgx

Uma massa de 80 kg está pendurada em uma mola com rigidez de 50 kN/m. Despreze o amortecimento. Encontre a frequência natural fn em Hz.

m = 80 kgk = 50 kN/m
fn = Hz
3.Média
tx15 mm4 ciclos4,3 mm

Em um ensaio de vibração livre de um sistema massa–mola amortecido, um pico de deslocamento de 15 mm é seguido, 4 ciclos depois, por um pico de 4,3 mm. Encontre o fator de amortecimento ζ.

x0 = 15 mmx4 = 4,3 mmn = 4
ζ =
4.Média
tx50 mm4 ciclos4 mm

Em um ensaio de vibração livre de um sistema massa–mola amortecido, um pico de deslocamento de 50 mm é seguido, 4 ciclos depois, por um pico de 4 mm. Encontre o fator de amortecimento ζ.

x0 = 50 mmx4 = 4 mmn = 4
ζ =
5.Difícil
k1​ = 25k2​ = 30k3​ = 80m = 20 kg

Uma massa de 20 kg está pendurada na mola k₃ = 80 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 = 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 = 20 kgk1 = 25 kN/mk2 = 30 kN/mk3 = 80 kN/m
fn = Hz
6.Difícil
k1​ = 12k2​ = 60m = 20 kg

Uma massa de 20 kg está pendurada em duas molas lado a lado (em paralelo), com rigidezes k₁ = 12 kN/m e k₂ = 60 kN/m. A massa permanece nivelada. Encontre a rigidez equivalente keq do sistema de molas em kN/m.

m = 20 kgk1 = 12 kN/mk2 = 60 kN/m
keq = kN/m

Gabarito

  1. 1. ωn = 12,65 rad/s
  2. 2. fn = 3,979 Hz
  3. 3. ζ = 0,04965
  4. 4. ζ = 0,09999
  5. 5. fn = 6,425 Hz
  6. 6. keq = 72 kN/m

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