N2 - MECÂNICA VIBRATÓRIA

Prévia do material em texto

A ressonância é a tendência de um sistema de oscilar em amplitude máxima em uma certa frequência. 
Um dos casos emblemáticos da engenharia que envolvem a ressonância é o colapso total da ponte de 
Tacoma Narrows. A estrutura colapsou após ser atingida por fortes rajadas de vento que fizeram com 
que a estrutura entrasse em ressonância.
 
Assinale a alternativa correta sobre o motivo da ressonância na estrutura ter ocorrido: 
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: 
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: 
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: 
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. 
Veículos tem um sistema vibratório muito conhecido e útil para o nosso dia a dia. Trata-se do sistema 
de suspensão, que tem, dentre outros elementos, um amortecedor e uma mola. Esse sistema é 
responsável por atenuar as oscilações que o veículo sofre devido a obstáculos e a desníveis na pista 
de rolamento.
 
Com base no apresentado, analise as asserções a seguir e a relação proposta entre elas. 
 
I.Os elementos que compõem um sistema vibratório podem ser classificados segundo a forma com 
que manipulam a energia mecânica.
Já que
II. Como exemplo dessa classificação, podemos citar as molas, que são elementos acumuladores, e os
amortecedores, que são elementos dissipadores.
 
 A seguir, assinale a alternativa correta. 
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. 
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. 
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. 
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: