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 = 150 kN/mm = 8 kgx

Uma massa de 8 kg está pendurada em uma mola com rigidez de 150 kN/m. Despreze o amortecimento. Encontre a frequência natural fn em Hz.

m = 8 kgk = 150 kN/m
fn = Hz
2.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
3.Média
k = 8 kN/mc = 250 N·s/mm = 8 kg

Uma massa de 8 kg é sustentada por uma mola com rigidez de 8 kN/m e por um amortecedor viscoso com coeficiente de amortecimento de 250 N·s/m. Encontre o fator de amortecimento ζ.

m = 8 kgk = 8 kN/mc = 250 N·s/m
ζ =
4.Média
tx30 mm5 ciclos1,3 mm

Em um ensaio de vibração livre de um sistema massa–mola amortecido, um pico de deslocamento de 30 mm é seguido, 5 ciclos depois, por um pico de 1,3 mm. Encontre o fator de amortecimento ζ.

x0 = 30 mmx5 = 1,3 mmn = 5
ζ =
5.Difícil
k1​ = 50k2​ = 5m = 10 kg

Uma massa de 10 kg está pendurada em duas molas ligadas uma após a outra (em série): a mola superior tem k₁ = 50 kN/m e a inferior k₂ = 5 kN/m. Encontre a rigidez equivalente keq do sistema de molas em kN/m.

m = 10 kgk1 = 50 kN/mk2 = 5 kN/m
keq = kN/m
6.Difícil
k1​ = 5k2​ = 10k3​ = 50m = 50 kg

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

Gabarito

  1. 1. fn = 21,79 Hz
  2. 2. fn = 3,525 Hz
  3. 3. ζ = 0,4941
  4. 4. ζ = 0,09942
  5. 5. keq = 4,545 kN/m
  6. 6. fn = 2,418 Hz

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