Lista de exercícios de Resposta ao degrau com respostas

Um sistema de primeira ordem G(s) = 8/(s + 4) recebe uma entrada em degrau de tamanho 1 em t = 0, partindo do repouso. Quanto tempo a saída leva para atingir 95 % do seu valor final? Encontre t.

Um capacitor descarregado C = 4,7 µF é carregado por uma fonte de degrau de 12 V através de um resistor R = 2,2 kΩ. Quanto tempo depois de fechar a chave a tensão do capacitor atinge 95 % do seu valor final? Encontre t em ms.

Um sistema tem a função de transferência G(s) = 43/(s² + 6s + 43) e recebe uma entrada em degrau unitário. Encontre o tempo de acomodação de 2 % t_s da resposta ao degrau, usando t_s ≈ 4/(ζωₙ).

Um sistema tem a função de transferência G(s) = 23/(s² + 2s + 46) e recebe uma entrada em degrau unitário. Encontre a frequência natural ω_n em rad/s.

Uma malha de realimentação negativa unitária tem G(s) = K/(s(s + 20)). Encontre o ganho K que dá uma resposta ao degrau com 20 % de sobressinal.

Uma massa m = 5 kg está pendurada em uma mola k = 500 N/m com um amortecedor viscoso c = 50 N·s/m (m·x″ + c·x′ + k·x = F). Em repouso, em equilíbrio, uma força constante F = 25 N é aplicada de repente. Encontre o fator de amortecimento ζ.