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.

Para professores: pode imprimir, copiar e usar em aula gratuitamente. Cada nova folha tem novos valores e o seu próprio gabarito. Agradecemos um link para o ExamProblems na página da sua disciplina.

Nome: ____________________   Data: ____________

1.Fácil
kmδst​ = 20 mmsem carga

Uma máquina está apoiada sobre suportes de mola, que se comprimem 20 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 = 20 mmg = 9,81 m/s²
fn = Hz
2.Fácil
k = 8 kN/mm = 12 kgx

Uma massa de 12 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 = 12 kgk = 8 kN/m
ωn = rad/s
3.Média
k = 80 kN/mζ = 0,3m = 25 kg

Uma massa de 25 kg sobre uma mola com rigidez de 80 kN/m tem um amortecedor viscoso que dá um fator de amortecimento de 0,3. Encontre a frequência natural amortecida fd da sua vibração livre em Hz.

m = 25 kgk = 80 kN/mζ = 0,3
fd = Hz
4.Média
tx20 mm3 ciclos6,4 mm

Em um ensaio de vibração livre de um sistema massa–mola amortecido, um pico de deslocamento de 20 mm é seguido, 3 ciclos depois, por um pico de 6,4 mm. Encontre o fator de amortecimento ζ.

x0 = 20 mmx3 = 6,4 mmn = 3
ζ =
5.Difícil
k1​ = 60k2​ = 10k3​ = 5m = 5 kg

Uma massa de 5 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 = 60 kN/m e k₂ = 10 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 = 5 kgk1 = 60 kN/mk2 = 10 kN/mk3 = 5 kN/m
fn = Hz
6.Difícil
k1​ = 15k2​ = 10m = 100 kg

Uma massa de 100 kg está pendurada em duas molas ligadas uma após a outra (em série): a mola superior tem k₁ = 15 kN/m e a inferior k₂ = 10 kN/m. Despreze o amortecimento e as massas das molas. Encontre a frequência natural fn da vibração vertical em Hz.

m = 100 kgk1 = 15 kN/mk2 = 10 kN/m
fn = Hz

Gabarito

  1. 1. fn = 3,525 Hz
  2. 2. ωn = 25,82 rad/s
  3. 3. fd = 8,588 Hz
  4. 4. ζ = 0,06034
  5. 5. fn = 4,862 Hz
  6. 6. fn = 1,233 Hz

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