A4 mecânica vibratória

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A imagem a seguir apresenta um carro modelado com dois graus de liberdade. Um 
grau de liberdade se refere aos movimentos de translação e o outro aos movimentos 
de rotação. O sistema de suspensão, contemplando molas, coxim, amortecedor e 
pneus, é representado através de molas equivalentes. As saliências da pista são 
representadas por e . As molas possuem os mesmos coeficientes de 
rigidez. 
 
Fonte: Adaptada de Rao (2008). 
 
#PraCegoVer: a imagem acima representa um veículo plano modelado com dois graus de 
liberdade. As saliências da pista são representadas por e . e representam 
os coeficientes de rigidez. representa o ângulo de rotação. V representa o vetor 
velocidade. a e b representam distâncias e são claramente diferentes a b. 
 
RAO, Singiresu S. Vibrações mecânicas. Tradução de Arlete Simille Marques. São Paulo: 
Pearson Prentice Hall, 2008. 
 
Marque a alternativa que melhor representa o modelo linear do carro descrito e 
idealizado no enunciado. 
 
 
 
 
 
 
Um engenheiro mecânico especialista em análise de vibração é incumbido de 
determinar as frequências naturais de um sistema mecânico com três graus de 
liberdade. O engenheiro, ao realizar a análise, chega à conclusão de que uma das 
frequências naturais tem valor igual a zero. 
 
Diante disso, o engenheiro pode concluir que o resultado dessa frequência natural 
igual a zero indica que 
 
Alguns sistemas mecânicos requerem duas coordenadas independentes, ou graus de 
liberdade, para descrever seu movimento. Para um sistema de dois graus de 
liberdade, existem duas equações de movimento, cada uma descrevendo o 
movimento de um dos graus de liberdade. 
 
Em relação aos diferentes modos de vibrar, podemos afirmar que: 
 
 
 
 
 
Alguns sistemas mecânicos dinâmicos, aplicados em várias indústrias, requerem duas 
coordenadas independentes para descrever seu movimento e são chamados de 
“sistemas de dois graus de liberdade”. Graus de liberdade podem ou não estar na 
mesma direção de coordenada. 
 
Analise as afirmativas a seguir a respeito das vibrações forçadas com dois graus de 
liberdade. 
 
I. As vibrações livres são aquelas que, diferentemente das vibrações forçadas, 
possuem momentos ou forças aplicadas para que se iniciem e continuem dentro de 
um sistema mecânico. 
II. As forças aplicadas em sistemas mecânicos podem alterar as características das 
vibrações. Elas podem ter dois ou mais graus de liberdade, de forma a corresponder a 
parâmetros que possibilitam suas determinações. 
III. As vibrações forçadas, no que desrespeito às fontes de vibração aplicadas, 
independentemente da vibração que já ocorre no sistema, são dependentes somente 
do tempo (t) e não dependem do deslocamento x1, tampouco do deslocamento x2 em 
sistemas que tenham dois graus de liberdade. 
IV. Vibração em sistemas com um grau de liberdade é um modelo aplicado para 
absorvedores dinâmicos de vibração. Com isso, é possível projetar um sistema 
passivo para isolar parcial ou totalmente a vibração ocorrente no sistema. 
 
É correto o que se afirma em: 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Um engenheiro precisa monitorar uma condição de determinada máquina e, para isso, 
ele utiliza transdutores do tipo piezoelétricos instalados nos mancais de apoio do eixo 
dessa máquina. O efeito piezoelétrico é a capacidade de certos materiais de gerar 
uma carga elétrica em resposta ao estresse mecânico aplicado, sendo o inverso 
também aplicável. 
 
Qual medida o engenheiro poderá obter através desse transdutor? 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Um sistema vibratório que requer duas ou mais coordenadas independentes para 
descrever seu comportamento é denominado “sistema de vários graus de liberdade”. 
O número real de graus de liberdade para um sistema vibratório depende do número 
de elementos inerciais (massas ou corpos rígidos) e do número de restrições impostas 
ao movimento. 
 
Analise as afirmativas a seguir acerca dos sistemas com 2 (dois) ou mais graus de 
liberdade e assinale V para a(s) Verdadeira(s) e F para a(s) Falsa(s). 
 
I. ( ) Em sistemas mecânicos só é possível verificar a existência da frequência 
natural se eles tiverem apenas 1 (um) grau de liberdade. 
II. ( ) Quando um sistema possui absorvedor de vibração, ele passa a ter apenas 1 
(um) grau de liberdade, mesmo que tenha 2 (dois) graus de liberdade, pois ele 
eliminará vibrações quando a máquina estiver em estado estacionário. 
III. ( ) A maior frequência natural é obtida na fase inicial das vibrações que ocorrem 
dentro dos sistemas mecânicos de equipamentos. 
IV. ( ) Sistemas vibratórios mecânicos que tenham 2 (dois) graus de liberdade 
possuem 2 (dois) parâmetros para a definição das características das vibrações. 
 
Assinale a alternativa que apresenta a sequência correta. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Em um sistema NGL não amortecido, a resposta é imediata. Nesse sistema, 
coordenadas generalizadas representam partículas que se movem com frequência 
igual. Com isso, verifica-se que um vetor de modo natural determina a relação entre as 
coordenadas generalizadas. 
 
Conforme o conteúdo estudado, analise as afirmativas a seguir. 
 
I. Um sistema NGL é aquele que não possui graus de liberdade. 
PORTANTO 
II. É extremamente difícil a identificação das características do sistema. 
 
A seguir, assinale a alternativa correta. 
 
 
A prevenção e o controle de exposição à vibração aos quais os trabalhadores poderão 
ser expostos são muito importantes, sendo inclusive tratados em uma Norma 
Regulamentadora. Porém o controle de vibração não é apenas uma preocupação com 
a saúde dos trabalhadores mas também uma preocupação com a saúde das 
máquinas e equipamentos. Sendo assim, as empresas precisam sempre investir em 
manutenções preditivas a fim de evitar que essas vibrações aumentem o risco de 
falhas em máquinas e equipamentos. 
 
Acerca da prevenção e dos cuidados com as máquinas em relação a parâmetros 
relacionados à vibração, analise as afirmativas a seguir. 
 
I. A severidade indica a gravidade que a vibração poderá ter, causando problemas no 
sistema. Assim, ela é verificada por meio da velocidade da vibração dada em 
mm/segundo. Essa velocidade de vibração também é denominada RMS. 
II. Essa severidade pode ser medida para máquinas que possuem mancais 
relativamente rígidos e que tenham rolamentos, máquinas que possuem diversas 
fontes de ruído, como as engrenagens e os compressores, e máquinas que tenham 
peças que se movimentam de forma alternativa. 
III. Os transdutores de força são sensores que verificam o deslocamento, a aceleração 
ou a velocidade. Já os transdutores de movimento são sensores que verificam a carga 
ou o impacto. 
IV. A instrumentação é utilizada para a análise e realização de manutenção preditiva, 
que é feita para prever falhas e erros em equipamentos. 
 
Está correto o que se afirma em: 
 
A análise modal representa uma série de técnicas experimentais e teóricas que 
possibilitam a elaboração de um modelo que representa o comportamento dinâmico de 
determinado sistema mecânico em análise com a finalidade de possibilitar a 
determinação de seus parâmetros modais. Em sistemas do tipo NGL, a dificuldade e 
complexidade de se analisar os efeitos das vibrações eleva-se com o aumento do 
número de graus de liberdade, pois isso levará a um sistema com várias frequências 
naturais e vários fatores de amortecimento. 
Em relação aos sistemas NGL, marque a alternativa correta. 
 
 
 
 
 
Ao realizar um projeto de determinado equipamento mecânico, o engenheiro projetista 
sabe que tal equipamento estará sujeito a cargas cíclicas. Essas cargas podem levar 
as máquinas, estruturas ou equipamentos materiais à falha mecânica pelo mecanismo 
denominado fadiga. Assim, o projeto do engenheiro deve contemplar uma forma de se 
evitar a falha por fadiga. 
 
A prevenção dessa falha depende de vários fatores. Assinale a alternativa que 
relaciona dois desses fatores.