ATIVIDADE 2 - MECÂNICA VIBRATÓRIA

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MECÂNICA VIBRATÓRIA – ATIVIDADE 2
JOÃO GABRIEL CERQUEIRA
1 - 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:
· F, F, V, V.
2 - 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.
· F, V, F, V.
3 - 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:
· III e IV, apenas.
4 - 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.
· V, F, V, V.
5 - 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:
· Sub amortecido.
6 - 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:
· O termo k da equação acima é a rigidez da máquina; é possível afirmar que k influência na amplitude das oscilações.
7 - 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:
· As vibrações livres sem amortecimento acontecem quando não há dissipação de energia durante o processo; o movimento é classificado como vibratório permanente.
8 - 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.
· Deslocamento, velocidade e aceleração
9 - 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.
· No caso de o fator de amortecimento ser maior que um.
10 - 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:
· Decresce até parar, desde que  0< ζ<1 (sendo ζ o fator ou fração de amortecimento).