Ressonância e Métodos de Prevenção

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GABARITO | Avaliação Final (Discursiva) - Individual
(Cod.:824507)
Peso da Avaliação 4,00
Prova 60539099
Qtd. de Questões 2
Nota 10,00
A ressonância é um dos fenômenos mais importantes na área de vibrações, podendo causar a 
quebra de máquinas e equipamentos. Com base nisso, explique as condições para que ocorra esse 
fenômeno e cite dois métodos que podem ser utilizados para evitar a ressonância.
Resposta esperada
A ressonância ocorre quando existe uma força externa que vibra na mesma frequência da
frequência natural do sistema.
Algumas maneiras de evitar são:
- Utilização de amortecimento viscoso.
- Projetar a máquina para ter uma frequência natural diferente.
- Introduzir um amortecedor dinâmico de vibrações.
Minha resposta
A ressonância é um fenômeno que ocorre quando um sistema vibra com uma frequência natural
que é igual ou muito próxima à frequência da fonte de excitação. Isso pode levar a grandes
amplitudes de vibração, causando danos e falhas em máquinas e equipamentos . *Para ocorrer as
ressonância, duas condições devem ser atendidas; 1 – o sistema deve ter uma frequência natural
que é igual ou muito próxima da frequência de excitação. A frequência natural é a frequência em
que o sistema vibra naturalmente sem presença de qualquer força externa 2 – O sistema deve ter
um alto grau de amortecimento. O amortecimento é a capacidade do sistema de dissipar energia
vibratória. Quando o amortecimento é baixo, a energia vibratória não é dissipada adequadamente,
levando a grandes amplitudes de vibração. *Existem dois métodos principais para evitar a
ressonância em sistemas vibratórios; 1 – Alteração da frequência de excitação: uma maneira de
evitar a ressonância é alterando a frequência de excitação para que ela não esteja próxima da
frequência natural do sistema. Isso pode ser feito ajustando a velocidade de rotação ou frequência
de operação do equipamento. 2 – Controle do amortecimento: outra maneira de evitar a
ressonância é controlar o amortecimento do sistema. Isso pode ser feito adicionando materiais
amortecedores, como borrachas e espumas, para reduzir a vibração ou utilizando sistemas de
controle ativo para ajustar a resposta do sistema em tempo real. Existem diversos tipos de
ressonância: mecânica, sonora, elétrica, magnética, óptica. Para evitar a ressonância pode ser
utilizado amortecedores dinâmicos que reduzam as vibrações, isto pode ser planejado e previsto
desde o projeto do equipamento. Amortecimento viscoso é o mecanismo de amortecimento mais
comumente utilizado em análise de vibrações. Quando sistemas mecânicos vibram em um meio
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fluido como ar, gás, água e óleo, a resistência oferecida pelo fluido ao corpo em movimento faz
que a energia seja dissipada.
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Parabéns, acadêmico(a)! Sua resposta atingiu os objetivos da questão e você atingiu o esperado,
demonstrando a competência da análise e síntese do assunto abordado, apresentando excelentes
argumentos próprios, com base nos materiais disponibilizados. Confira no quadro "Resposta
esperada" a sugestão de resposta para esta questão.
Em um sistema composto por um corpo rígido, há um maior número de graus de liberdade, 
portanto um maior número de formas através do qual o sistema pode se mover, especialmente em três 
dimensões. Quantos são os graus de liberdade desses sistemas e quais são as equações utilizadas para 
resolvê-los?
Resposta esperada
*6 graus de liberdade.
"As equações utilizadas são a segunda lei de Newton nas três direções de movimento e *as
equações de Euler nas três direções de rotação.
Minha resposta
O número de graus de liberdade de um corpo rígido depende do número de componentes que
possuem movimento independente. Para um corpo rígido tridimensional, o número de graus de
liberdade é igual a 6, sendo três para translação (movimento linear em cada uma das três direções
do espaço) e três para rotação (movimento angular em torno de cada um dos três eixos do
espaço) as equações utilizadas para resolver os movimentos de um corpo rígido são as equações
de Euler-Lagrange. Essas equações descrevem a dinâmica do corpo rígido, relacionando as
energias cinética e potencial do sistema com forças atuantes sobre ele. Para um corpo rígido com
6 graus de liberdade, as equações de Euler-Lagrange se tornam um conjunto de três equações
diferenciais ordinárias de segunda ordem, que podem ser resolvidas numericamente por métodos
numéricos como método de Runge - Kutta. Podemos identificar 6 graus de liberdade também,
fazendo a utilização da Segunda Lei de Newton e a equação de Euler. Para o sistema proposto
dispomos de 6 graus de liberdade, na qual para sua resolução serão utilizados os cálculos da
segunda lei de Newton, que seriam as três translações, uma na vertical e outras duas na
horizontal, estas perpendiculares entre si, formando o eixo cartesiano, e as equações de Euler
para as três rotações, uma para cada eixo cartesiano X, Y e Z.
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demonstrando a competência da análise e síntese do assunto abordado, apresentando excelentes
argumentos próprios, com base nos materiais disponibilizados. Confira no quadro "Resposta
esperada" a sugestão de resposta para esta questão.
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