A2 mecânica vibratória

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1- Durante os estudos do segundo módulo, vimos que existem vibrações livres 
amortecidas e não amortecidas. Um exemplo de sistema livre amortecido é o sistema 
massa mola amortecedor. Já um sistema formado apenas por uma massa e uma mola 
representa uma vibração livre sem amortecimento. 
 
Supondo que esse sistema esteja sujeito a um deslocamento inicial, nesse caso, 
assinale a alternativa correta sobre em qual situação esse sistema apresentará uma 
resposta não oscilatória. 
 
2- Durante os estudos do segundo módulo, vimos que existem vibrações livres 
amortecidas e não amortecidas. Saber diferenciar esses dois tipos de vibrações livres 
é fundamental para o correto entendimento dos conceitos relacionados à mecânica 
vibratória. 
 
Nesse sentido, assinale a alternativa correta em relação às vibrações livres não 
amortecidas: 
 
3- A representação vetorial é feita por meio de vetores utilizados para indicar a 
grandeza e a direção da grandeza vetorial. No caso de ser para um movimento 
harmônico simples, ela serve para representar um corpo com movimentos oscilatórios 
em torno da posição de equilíbrio dele, não havendo, nesse caso, forças de arraste ou 
de atrito, que são forças dissipativas, conservando, assim, a energia mecânica total do 
sistema mecânico. 
 
Assinale a alternativa correta sobre quais são as propriedades cinemáticas 
fundamentais de uma partícula movendo-se em uma dimensão. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
4- Em um sistema massa-mola-amortecedor, a massa está sujeita a alguma força da 
mola caracterizada por uma constante k e uma força de amortecimento que resiste à 
mudança de movimento. Esse sistema está nas mais variadas aplicações do nosso dia 
a dia, desde um simples automóvel até os modernos edifícios japoneses projetados 
para resistir a fortes terremotos. 
 
Considerando esse sistema (sistema massa-mola-amortecedor com um grau de 
liberdade), podemos afirmar que a amplitude da oscilação, após ser iniciada uma 
condição de deslocamento, é: 
 
 
 
 
 
 
 
5- Os osciladores massa-mola são sistemas compostos por mola e por um corpo com 
massa M presa a ele. Esse sistema é importante para o estudo de fenômenos 
naturais, pois é utilizado, com pequena margem de erro, para oscilações de pequenas 
amplitudes de sistemas que, originalmente, se encontram em equilíbrio 
 
Com base no apresentado, analise as asserções a seguir e a relação proposta entre 
elas. 
 
I. O sistema massa-mola sem amortecimento é o sistema de vibração livre mais 
simples. 
Pois 
II. Esse sistema tem, no mínimo, três graus de liberdade. 
 
A seguir, assinale a alternativa correta. 
 
 
 
 
 
 
 
 
6- Em vibrações livres não amortecidas, nenhuma energia é transferida para o sistema 
ou do sistema. Portanto a energia mecânica total, dada pela soma da energia cinética 
e da energia potencial, permanece constante. Um exemplo de vibração livre não 
amortecida é um pêndulo simples. 
 
A respeito dos conceitos a respeito das vibrações livres não amortecidas, analise as 
afirmativas a seguir e assinale V para a(s) Verdadeira(s) e 
F para a(s) Falsa(s). 
 
I. ( ) As vibrações livres não amortecidas são classificadas como torcionais e 
longitudinais. Vibrações livres não amortecidas longitudinais ocorrem em máquinas 
rotativas. 
II. ( ) As vibrações livres não amortecidas torcionais acontecem quando há movimento 
oscilatório em torno de um eixo em relação a uma referência qualquer. 
III. ( ) O momento restaurador da torção de um suporte de montagem pode ser obtido 
pelo produto do módulo de cisalhamento do material (G) e pelo momento polar de 
inércia da seção transversal (Jp). 
IV. ( ) O não amortecimento de um sistema mecânico ocorre devido à inexistência de 
amortecedores no sistema analisado; como exemplo, podemos citar os osciladores 
massa-mola. 
 
Assinale a alternativa que apresenta a sequência correta. 
 
 
 
 
 
7- Vimos, nesta unidade, que, se existir a presença de amortecedores, que podem ser 
viscosos ou amortecedores por atrito seco, o sistema é classificado como amortecido; 
se não houver presença de amortecimento, o sistema é classificado como livre não 
amortecido. 
 
Considerando o apresentado, sobre as vibrações livres amortecidas em sistemas com 
grau de liberdade, analise as afirmativas a seguir: 
 
I. Se a vibração for forçada, sempre ocorrerá redução da amplitude da vibração e o 
sistema tenderá a parar na posição de equilíbrio estático. 
II. As vibrações livres amortecidas podem ocorrer pela existência de amortecedores, 
que fazem com que a energia aumente dentro do sistema mecânico. 
III. A dissipação de energia durante a oscilação ocorre pela existência de atrito entre o 
corpo rígido e o local por onde o corpo se deslocará e, também, por forças existentes 
atuantes sobre o corpo rígido que provocam os movimentos oscilatórios. 
IV. O decremento logarítmico é usado para sistemas mecânicos com vibrações livres 
amortecidas, isto é, ocorre em sistemas mecânicos que utilizam o amortecimento para 
dissipação de energia, pois utiliza o fator de amortecimento. 
 
Está correto o que se afirma em: 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
8- O Sistema massa-mola-amortecedor é muito estudado pelo fato de que está 
presente em outros sistemas mais complexos. Apesar de ser simples, serve como um 
estudo didático e é muito fiel a inúmeros casos reais, como a suspensão de um carro. 
 
SISTEMA massa-mola-amortecedor com um grau de liberdade: modelagem do 
sistema massa-mola-amortecedor. DEE, [2021]. Disponível em: 
https://www.maxwell.vrac.puc-rio.br/26288/introducao.html. Acesso em: 20 set. 2021. 
 
Com base no apresentado, analise as asserções a seguir e a relação proposta entre 
elas. 
 
I. A dissipação de energia pode ser realizada por outros dispositivos existentes em 
sistemas mecânicos além dos amortecedores 
Já que 
II. As molas são responsáveis por dissipar energia dentro do sistema mecânico e, com 
isso, dispensam, muitas vezes, o uso do amortecedor; isso explica o fato da existência 
do sistema massa-mola 
 
 A seguir, assinale a alternativa correta. 
 
 
 
 
9- Os osciladores massa-mola-amortecedor, como o próprio nome diz, são sistemas 
compostos por molas e por um corpo com massa M, por uma mola com coeficiente de 
rigidez k e um amortecedor com coeficiente de amortecimento c. Considere um arranjo 
linear de apenas um grau de Liberdade; como consequência de uma vibração livre, 
esse sistema fornece um sinal de oscilação decrescente. 
 
Nesse caso, assinale a alternativa correta sobre como esse sistema é caracterizado: 
 
Em um arranjo sujeito à vibração e com grau de liberdade único, é comum utilizarmos, 
como forma de representar esse arranjo, o sistema massa-mola-amortecedor. Esse 
sistema é composto por um bloco de massa M preso por uma mola e por um 
amortecedor, que estão presos a um ponto fixo. A figura a seguir mostra um sistema 
massa-mola típico. 
 
Fonte: França e Sotelo Junior (2006, p. 32). 
#PraCegoVer: a figura mostra um bloco de massa preso por uma mola e por um 
amortecedor, que estão presos a um ponto fixo. Acima do bloco, há o deslocamento 
em forma de seta para a direita, x. A força, F(t), é representada por uma seta que sai 
do centro do tubo para a direita. Existe uma seta, que está sobre a mola, apontando 
para baixo, representada pela letra g. Por fim, há uma seta apontando para o piso, 
local em que não há atrito. 
 
FRANÇA, L. N. F.; SOTELO JUNIOR, J. Introdução às vibrações mecânicas. São 
Paulo: Edgard Blücher, 2006. 
 
Neste sentido, analisando um sistema massa-mola-amortecedor, assinale a alternativa 
correta que apresenta as partes responsáveis por realizar a dissipação da energia 
oriunda das oscilações sofridas por ele.