PROVA N2 MECANICA VIBRATORIA

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PROVA N2 – MECANICA VIBRATORIA 
 
Amortecimento é um termo usado em aplicações industriais, eletrônicas e 
ergonômicas quando há necessidade de reduzir a quantidade de energia produzida 
pelo sistema mecânico. Talvez o exemplo mais clássico seja os amortecedores 
veiculares que fazem parte do sistema de suspensão do veículo e que garantem uma 
direção segura e conforto para motoristas e passageiros. 
 
A respeito dos conceitos acerca de amortecimento e vibrações mecânicas, analise as 
afirmativas a seguir e assinale V para a(s) Verdadeira(s) e 
F para a(s) Falsa(s). 
 
I. ( ) Um sistema de amortecimento pode contar com um amortecimento do tipo 
hidráulico ou do tipo atrito. Em um sistema mecânico, pode ocorrer amortecimento 
viscoso, quando existir o contato de algum componente do sistema com um fluido 
viscoso. 
II. ( ) Os amortecedores de vibração são formados por elemento de inércia com um 
amortecedor não viscoso ligado a um sistema secundário, e servem para medir as 
vibrações que ocorrem no sistema. 
III. ( ) Amortecedores de vibração reduzem a vibração quando há impactos entre 
elementos que se movem um contra o outro, ou seja, quando há uma colisão entre 
esses elementos. 
IV. ( ) As vibrações livres amortecidas são analisadas por meio de equações 
complexas e são um tipo de vibração na qual não há dissipação de energia, seja por 
atrito, seja por algum tipo de resistência durante a ocorrência de vibração. 
 
Assinale a alternativa que apresenta a sequência correta: 
CHUTE 
 
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. 
 
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. 
 
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: 
 
A principal diferença entre vibração amortecida e não amortecida é que vibração não 
amortecida se refere a vibrações em que a energia do sistema vibratório não é 
dissipada para o ambiente ao longo do tempo, enquanto na vibração amortecida o 
sistema tem a energia dele dissipada. 
A respeito da modelagem matemática de vibrações livres amortecidas e não 
amortecidas, analise as afirmativas a seguir e assinale V 
para a(s) Verdadeira(s) e F para a(s) Falsa(s). 
 
I. ( ) A equação representa um movimento oscilatório livre amortecido. 
II. ( ) A equação representa movimento oscilatório forçado não 
amortecido. 
III. ( ) A equação representa movimento oscilatório livre amortecido. 
IV. ( ) A equação representa um movimento oscilatório livre não 
amortecido. 
 
Assinale a alternativa que apresenta a sequência correta: 
 
A determinação de frequência angular natural, pelo método inercial e pelo 
método energético, é algo importante para a obtenção de resultados corretos em 
sistemas vibratórios, e, por isso, é de extrema importância conhecer as características 
que descrevem tais métodos. 
 
A respeito das características dos métodos inercial e energético, analise as afirmativas 
a seguir e assinale V para a(s) Verdadeira(s) e F para a(s) Falsa(s). 
 
I. ( ) Frequência angular natural é a medição da rapidez com que o movimento 
oscilatório percorre o ângulo de fase ( ). 
II. ( ) Método inercial trabalha considerando a conservação de energia em um sistema 
vibratório. 
III. ( ) O método Lagrangiano é um exemplo do método inercial, e o método de 
Rayleigh é um exemplo do método energético. 
IV. ( ) O método da energia de Rayleigh é usado para determinar as frequências 
naturais de sistemas com um grau de liberdade. 
 
Assinale a alternativa que apresenta a sequência correta. 
CHUTE 
 
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. 
 
Ao estudarmos vibração livre de sistemas lineares conservadores com um grau de 
liberdade, aprendemos que um sistema é conservativo se a energia potencial mais a 
energia cinética manter-se constante durante o movimento. Como isso, vimos que 
vibração livre significa que nenhuma força externa variável atua no sistema. 
 
A respeito dos conceitos a respeito das vibrações livres, analise as afirmativas a 
seguir. 
 
I. Quando há aumento na amplitude ao longo de cada ciclo de vibração, diz-se que o 
corpo tem vibração livre. 
II. Quando não há mudança na amplitude ao longo de cada ciclo de vibração, diz-se 
que o corpo tem vibração amortecida. 
III. As vibrações longitudinais ocorrem quando as partículas de um corpo se movem, 
paralelamente, ao seu eixo 
IV. Vibrações longitudinais, transversais e torcionais são exemplos de vibrações livres. 
 
É correto o que se afirma em: 
 
A análise de vibração é uma importante técnica utilizada na manutenção preditiva em 
várias indústrias. Um especialista em análise de vibrações utilizou a equação 
mostrada a seguir para representar o comportamento vibratório de determinada 
máquina. 
 
 
 
Analisando a equação utilizada pelo especialista, assinale a alternativa correta: 
 
A vibração é um assunto clássico cujos princípios são usados para compreender e 
projetar sistemas como dispositivos e sistemas mecânicos,sistemas aeroespaciais, 
sistemas eletromecânicos, sistemas biomecânicos e biomédicos, navios e estruturas 
civis. 
Considerando os conceitos introdutórios de mecânica vibratória, analise as afirmativas 
a seguir: 
 
I. A ressonância de um sistema ocorre quando a amplitude do deslocamento vibratório 
é igual ao seu deslocamento estático. 
II. As vibrações mecânicas ocorrem devido à energia interna dos sistemas que 
ocasionam movimentos oscilatórios. 
III. A alocação de parte da energia mecânica total para as vibrações mecânicas 
relaciona-se ao ajuste das frequências naturais de oscilação do sistema às 
características mecânicas. 
IV. Podemos afirmar que quanto mais elevada for a rigidez elástica de uma estrutura, 
maior será a frequência de excitação dela. 
 
É correto o que se afirma em: 
CHUTE