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7140 - MOVIMENTOS VIBRATÓRIOS 1. Um automóvel de distância entre eixos L=2,70 m passa por uma estrada ondulada considerada como um perfil senoidal de comprimento de onda igual a Λ=2L. Calcule a velocidade, em km/h, que o carro terá que passar pela estrada para que a oscilação Θ seja igual a zero. Dados a1=1,08 m, a2=1,62 m, kD=36,0 kNm, kT=54,0 kN/m, m=1.260 kg, J=2.100 kg m2. 14,8 19,5 25,2 7,0 11,6 Data Resp.: 12/10/2023 20:25:37 Explicação: 2. A figura abaixo representa um absorvedor de vibrações não amortecido torcional. Sendo J1=9,0 kg m2 e kt1=8,1×105 Nmrad, calcule os valores de J2 (kg m2) e de kt2(Nm/rad) para que, na frequência natural do sistema disco + eixo 1, a amplitude do deslocamento angular do disco 2, Θ2, não exceda π/720 rad quando o torque Μ0 aplicado no disco 1 é de 270 Nm. 0,69 2,73 3,15 1,44 1,38 Data Resp.: 12/10/2023 20:25:48 Explicação: 3. Em uma cidade turística, uma pequena locomotiva elétrica puxa um único vagão ao longo de uma linha que atravessa pontos turísticos da cidade. A massa da locomotiva, mL, é de 25.000 kg, e a do vagão, mV, 17.500 kg. O engate entre ambos tem rigidez k igual a 30 MN/m. Calcule as frequências naturais desse sistema em rad/s. 0 e 17 0 e 22 0 e 54 2 e 54 17 e 22 Data Resp.: 12/10/2023 20:24:48 Explicação: 4. Calcule as frequências naturais, em rad/s, do sistema da figura abaixo. Considere m1=45,0 kg, m2=6,0 kg, k1=135 N/m e k2=60 N/m. 1,6 e 2,5 0,7 e 1,1 1,2 e 1,9 10,3 e 34,8 3,2 e 5,9 Data Resp.: 12/10/2023 20:24:11 Explicação: 5. No sistema da figura abaixo, tem-se m1=3,0 kg, m2=6,0 kg, k1=120 Nm e k2=90 Nm. A frequência de excitação de base é igual a f=4π Hz e a magnitude da força harmônica é F0=2,1 N. As amplitudes Χ1 e Χ2 de oscilação das massas m1 e m2, em metros, são, respectivamente 0,53 e 0,38 2,52 e 1,52 0,38 e 0,53 1,26 e 0,76 0,19 e 0,27 Data Resp.: 12/10/2023 20:23:58 Explicação: 6. Um amortecedor Houdaille é composto por uma massa livre rotativa, como um disco sólido, dentro de uma cavidade cilíndrica cheia de um fluido viscoso. Sabendo disso, calcule a fração de amortecimento ótima do absorvedor de vibração Houdaille. Dados J=4,50 kg m2, Jd=1,80 kg m2, b=1.530 Ns/m, kT=9,20×105 Nm/rad. 0,17 0,08 0,48 0,26 0,39 Data Resp.: 12/10/2023 20:24:33 Explicação: 7. No sistema abaixo, cujas frequências naturais são ωn1 e ωn2, a mola de rigidez k3 falhou por fadiga e teve que ser removida, enquanto o restante do sistema se manteve o mesmo. Quanto às frequências naturais do "novo" sistema, ωn1 e ωn2, é correto afirmar que não mudam, porque a terceira mola não contribuía para as oscilações porque estava afastada. a nova frequência fundamental é menor do que a anterior, ωn1<ωn1, mas a nova frequência mais alta é maior, ωn2>ωn2. ambas são maiores que as correspondentes anteriores, ωn1>ωn1 e ωn2>ωn2, porque agora as massas podem oscilar mais devido à ausência da terceira mola. ambas são menores que as correspondentes anteriores, ωn1<ωn1 e ωn2<ωn2, porque agora a rigidez do sistema diminuiu. a nova frequência fundamental é maior do que a anterior, ωn1>ωn1, mas a nova frequência mais alta é menor, ωn2<ωn2. Data Resp.: 12/10/2023 20:25:07 Explicação: Se a terceira mola foi removida, a rigidez total do sistema diminuiu, e com isso ambas as frequências naturais diminuem perante as correspondentes, ou seja, ωn1<ωn1 e ωn2<ωn2. Assim, as demais opções estão erradas. 8. Considere a figura abaixo, sabendo que sua equação característica é: Calcule as frequências naturais em rad/s do sistema torcional da figura. Considere α=25 s-2, β=-10 s-2, γ=30 s-2, J1=12 kg.m2 e m2=4 kg.m2. Adote g = 9,81 m/s2. 10 e 45 12 e 48 10√3 e 35√5 √10 e 3√5 2√3 e 3√5 Data Resp.: 12/10/2023 20:23:44 Explicação: 9. Na extremidade livre de um eixo é montado um absorvedor de vibração Houdaille sintonizado de modo que ζ=ζot. Calcule a frequência, em rad/s, de operação onde a oscilação do eixo é mínima. Dados J=3,20 kg m2, Jd=1,60 kg m2, b=2.350 Ns/m, kT=1,20×106 Nm/rad. 722 620 682 548 815 Data Resp.: 12/10/2023 20:25:54 Explicação: 10. O amortecedor Houdaille é aquele que apresenta um amortecimento viscoso de vibrações não sintonizado. Calcule a fração de amortecimento do absorvedor de vibração Houdaille, mostrado na figura abaixo. Dados J=4,20 kg m2, Jd=1,65 kg m2, b=980 Ns/m, kT=1,28×106 Nmrad. 0,65 0,82 0,54 1,05 0,68 Data Resp.: 12/10/2023 20:25:20 Explicação: Não Respondida Não Gravada Gravada
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