Lista de exercícios de Resposta ao degrau com respostas

Lista de exercícios de Resposta ao degrau 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
t (s)y(t)30t = ?80 %

Um sistema de primeira ordem G(s) = 60/(s + 20) recebe uma entrada em degrau de tamanho 10 em t = 0, partindo do repouso. Quanto tempo a saída leva para atingir 80 % do seu valor final? Encontre t.

G(s) = 60/(s + 20)U = 1080 %
t = s
2.Fácil
+−10 VR = 47 kΩC = 22 µFvC​

Um capacitor descarregado C = 22 µF é carregado por uma fonte de degrau de 10 V através de um resistor R = 47 kΩ. Quanto tempo depois de fechar a chave a tensão do capacitor atinge 50 % do seu valor final? Encontre t em ms.

R = 47 kΩC = 22 µFV = 10 V50 %
t = ms
3.Média
t (s)y(t)2

Um sistema tem a função de transferência G(s) = 86/(s² + 8s + 43) e recebe uma entrada em degrau unitário. Encontre o fator de amortecimento ζ.

G(s) = 86/(s² + 8s + 43)
ζ =
4.Média
t (s)y(t)1?

Um sistema tem a função de transferência G(s) = 20/(s² + 2s + 20) e recebe uma entrada em degrau unitário. Encontre o sobressinal percentual %OS da resposta ao degrau.

G(s) = 20/(s² + 2s + 20)
%OS = %
5.Difícil
R(s)+85s(s + 8)G(s)C(s)−

Uma malha de realimentação negativa unitária tem G(s) = 85/(s(s + 8)). Encontre o tempo de acomodação de 2 % ts da resposta ao degrau de malha fechada, usando ts ≈ 4/(ζωₙ).

G(s) = 85/(s(s + 8))
ts = s
6.Difícil
k = 200 N/mc = 63 N·s/mm = 20 kgF = 50 Nx(t)

Uma massa m = 20 kg está pendurada em uma mola k = 200 N/m com um amortecedor viscoso c = 63 N·s/m (m·x″ + c·x′ + k·x = F). Em repouso, em equilíbrio, uma força constante F = 50 N é aplicada de repente. Encontre o fator de amortecimento ζ.

m = 20 kgk = 200 N/mc = 63 N·s/mF = 50 N
ζ =

Gabarito

  1. 1. t = 0,08047 s
  2. 2. t = 716,7 ms
  3. 3. ζ = 0,61
  4. 4. %OS = 48,64 %
  5. 5. ts = 1 s
  6. 6. ζ = 0,4981

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