Prova 1 - Vibrações

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1O amortecimento viscoso é a forma que ocorre quando é utilizado um líquido, como óleo, que realiza uma força que se opõe ao movimento de vibração. Essa forma de amortecimento é caracterizada pelo fator de amortecimento, representado pela letra grega zeta. Dependendo do valor de zeta, o sistema pode ser subamortecido, criticamente amortecido ou superamortecido. Com base nessas três formas e seus respectivos comportamentos, associe os itens, utilizando o código a seguir: I- Sistema subamortecido. II- Sistema criticamente amortecido. III- Sistema superamortecido. ( ) O sistema retorna à posição de equilíbrio lentamente, sem oscilar. ( ) O sistema retorna à posição de equilíbrio rapidamente, sem oscilar. ( ) O sistema sofre oscilações que diminuem de amplitude. Assinale a alternativa que apresenta a sequência CORRETA:
A
III - II - I.
B
II - III - I.
C
II - I - III.
D
I - III - II.
2Os sistemas vibratórios podem ser separados em contínuos e discretos. É importante identificar qual forma melhor representa o sistema real para utilizar o método adequado de análise de vibrações ao problema. Com base nisso, analise os sistemas a seguir quanto a sua forma de vibração, considerando se podem ser representados razoavelmente como um sistema discreto ou se é necessário considerá-los sistemas contínuos: I- Sistema contínuo. II- Sistema discreto. ( ) Quatro treliças conectadas formando um quadrado. ( ) Uma corda esticada. ( ) Um pêndulo preso à ponta de outro pêndulo. ( ) Uma seção de tubo em L por onde flui água. Assinale a alternativa que apresenta a sequência CORRETA:
A
II - I - II - I.
B
I - I - II - II.
C
I - II - I - II.
D
II - II - I - I.
3A vibração forçada apresenta uma solução para o movimento do sistema que pode ser dividida em solução homogênea, particular e geral. Com base nessas três, classifique V para as sentenças verdadeiras e F para as falsas: ( ) A solução homogênea é igual à solução do problema quando não há força aplicada. ( ) A solução particular existe apenas no regime transiente, desaparecendo no regime permanente. ( ) A solução geral apenas surge quando temos força e amortecimento, enquanto que as outras duas surgem quando falta um deles. ( ) A solução particular e a solução homogênea geralmente são vibrações em frequências diferentes. Assinale a alternativa que apresenta a sequência CORRETA:
A
V - F - F - V.
B
F - F - V - V.
C
F - V - V - F.
D
V - V - F - F.
4Uma massa de 3 kg está conectada a uma mola de 150 N/m e um amortecedor viscoso de constante c = 25 N.s/m. Com base nesse sistema, determine o fator de amortecimento e assinale a alternativa CORRETA:
A
0,59.
B
0,37.
C
1,31.
D
2,44.
5A vibração pode ser classificada em vários tipos, dependendo das condições em que ocorre e do seu comportamento. Uma das principais classificações é a das vibrações livres, forçadas e amortecidas. Com base nessas três classificações, associe os itens, utilizando o código a seguir: I- Vibração livre. II- Vibração forçada. III- Vibração amortecida. ( ) Vibração em que ocorre perda de energia do sistema com o passar do tempo. ( ) Vibração produzida devido a uma ação externa. ( ) Vibração produzida devido a um desvio ou velocidade inicial do corpo. Assinale a alternativa que apresenta a sequência CORRETA:
A
I - III - II.
B
III - II - I.
C
II - I - III.
D
I - II - III.
6A frequência natural é um conceito importante na análise de vibração de um sistema, estando ligada ao conceito de ressonância e de modos de vibração de um sistema. Com base nisso, classifique V para as sentenças verdadeiras e F para as falsas: ( ) A frequência natural aumenta com o aumento da rigidez do sistema. ( ) A frequência natural não depende da frequência da força aplicada. ( ) Em uma máquina rotativa, a frequência natural deve ser menor do que a frequência de rotação. ( ) Existe apenas para sistemas não amortecidos. Assinale a alternativa que apresenta a sequência CORRETA:
A
V - V - F - F.
B
F - F - V - V.
C
V - F - V - F.
D
F - V - F - V.
7Na figura em anexo, pode ser observado um sistema massa-mola com dois graus de liberdade. 
Dados: K1 = 2 N/m. K2 = 4 N/m. K3 = 3 N/m. M1 = 1 kg. M2 = 3 kg.
FONTE DA IMAGEM: https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=7028750. Acesso em: 22 jul. 2020.
Com base nessa figura e nos dados fornecidos, determine quais as frequências naturais desse sistema, identifique a menor delas e assinale a alternativa CORRETA:
A
1,10 rad/s.
B
2,67 rad/s.
C
0,83 rad/s.
D
4,20 rad/s.
8O amortecimento é o elemento de um sistema vibratório que realiza a dissipação de energia. Ele pode ocorrer em várias formas, entre as principais o amortecimento viscoso, Coulomb e material. Com base nisso, associe os itens, utilizando o código a seguir: I- Amortecimento viscoso. II- Amortecimento Coulomb. III- Amortecimento material. ( ) É uma força constante no sentido oposto ao movimento. ( ) É uma força proporcional à velocidade do movimento. ( ) É uma força relacionada com a curva tensão-deformação. Assinale a alternativa que apresenta a sequência CORRETA:
A
III - II - I.
B
II - I - III.
C
I - III - II.
D
III - I - II.
9Um sistema massa-mola possui uma massa de 10 kg, que está presa a uma mola de rigidez igual a 360 N/m. Com base nisso, calcule qual a frequência natural do sistema e assinale a alternativa CORRETA:
A
3 rad/s.
B
12 rad/s.
C
6 rad/s.
D
36 rad/s.
10Uma vibração tem seu movimento dado pela função seno, e possui amplitude igual a 3 cm, frequência angular igual a 2 rad/s e posição inicial na origem. Com base nisso, classifique V para as sentenças verdadeiras e F para as falsas: ( ) A posição do objeto vibrante em t=2 s é -1,96 cm. ( ) A velocidade do objeto vibrante em t=0 s é 4 cm/s. ( ) A aceleração do objeto vibrante em t=1 s é -10,9 cm/s^2. ( ) O objeto vibrante encontra-se em ressonância. Assinale a alternativa que apresenta a sequência CORRETA:
A
F - F - V - V.
B
F - V - F - V.
C
V - V - F - F.
D
V - F - V - F.