Atividade A4 - N2 - Mecânica Vibratória

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<p>ATIVIDADE A4 (N2)</p><p>1- 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.</p><p>Nesse sentido, assinale a alternativa correta em relação às vibrações livres não amortecidas:</p><p>R: As vibrações livres sem amortecimento acontecem quando não há dissipação de energia durante o processo; o movimento é classificado como vibratório permanente.</p><p>2- 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.</p><p>A respeito dos conceitos a respeito das vibrações livres, analise as afirmativas a seguir.</p><p>I. Quando há aumento na amplitude ao longo de cada ciclo de vibração, diz-se que o corpo tem vibração livre.</p><p>II. Quando não há mudança na amplitude ao longo de cada ciclo de vibração, diz-se que o corpo tem vibração amortecida.</p><p>III.  As vibrações longitudinais ocorrem quando as partículas de um corpo se movem, paralelamente, ao seu eixo</p><p>IV. Vibrações longitudinais, transversais e torcionais são exemplos de vibrações livres.</p><p>É correto o que se afirma em:</p><p>R: III e IV, apenas.</p><p>3- Os osciladores massa-mola são sistemas compostos por mola e por um corpo com massa M presa a ele. Esse sistema é importante para o estudo de fenômenos naturais, pois é utilizado, com pequena margem de erro, para oscilações de pequenas amplitudes de sistemas que, originalmente, se encontram em equilíbrio</p><p>Com base no apresentado, analise as asserções a seguir e a relação proposta entre elas.</p><p>I. O sistema massa-mola sem amortecimento é o sistema de vibração livre mais simples.</p><p>Pois</p><p>II. Esse sistema tem, no mínimo, três graus de liberdade.</p><p>A seguir, assinale a alternativa correta.</p><p>R: A asserção I é uma proposição verdadeira, e a asserção II é uma proposição falsa.</p><p>4- 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.</p><p>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</p><p>F para a(s) Falsa(s).</p><p>I. (   ) As vibrações livres não amortecidas são classificadas como torcionais e longitudinais. Vibrações livres não amortecidas longitudinais ocorrem em máquinas rotativas.</p><p>II. ( ) As vibrações livres não amortecidas torcionais acontecem quando há movimento oscilatório em torno de um eixo em relação a uma referência qualquer.</p><p>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).</p><p>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.</p><p>Assinale a alternativa que apresenta a sequência correta.</p><p>R: F, V, F, V.</p><p>5- As vibrações se referem às oscilações mecânicas e podem ser classificadas como periódicas ou aleatórias. A vibração é ocasionalmente desejável. Por exemplo, o movimento de um diapasão, a palheta de um instrumento de sopro ou gaita ou o cone de um alto-falante são vibrações desejáveis, necessárias para o correto funcionamento dos diversos aparelhos.</p><p>No estudo de vibrações mecânicas, elementos de rigidez e elementos de dissipação são usualmente empregados para a definição dos conceitos e estudo de caso. Assim, com relação a esses elementos, analise as afirmações a seguir:</p><p>I. Na associação de molas em paralelo, as molas ficam uma do lado da outra. Quando associadas em série, as molas ficam uma sobre a outra.</p><p>II. Na associação de molas em paralelo, as molas sofrem a mesma deformação, quando se tratam de molas que têm o mesmo comprimento inicial. Ao serem comprimidas, as molas exercem força elástica. Nesse caso, a força total é igual à soma das forças de cada mola.</p><p>III. Um exemplo de componente ou elemento de rigidez é o amortecedor, pois, à medida que o amortecedor é deformado, ele acumula energia de forma gradual, liberando-a à medida que o amortecedor retorna ao seu estado inicial.</p><p>IV. A mola é um dispositivo que produz amortecimento hidráulico ou atrito. Em sistemas mecânicos não pode haver amortecimento viscoso, pois o contato de algum elemento do sistema com um fluido viscoso leva a danos em todo o sistema.</p><p>Está correto o que se afirma em:</p><p>R: II e III, apenas.</p><p>6- 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.</p><p>Com base no apresentado, analise as asserções a seguir e a relação proposta entre elas.</p><p>I.Os elementos que compõem um sistema vibratório podem ser classificados segundo a forma com que manipulam a energia mecânica.</p><p>Já que</p><p>II. Como exemplo dessa classificação, podemos citar as molas, que são elementos acumuladores, e os amortecedores, que são elementos dissipadores.</p><p>A seguir, assinale a alternativa correta.</p><p>R: As asserções I e II são proposições verdadeiras, e a II é uma justificativa correta da I.</p><p>7- 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.</p><p>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.</p><p>R: No caso de o fator de amortecimento ser maior que um.</p><p>8- 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.</p><p>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).</p><p>I. (  ) Frequência angular natural é a medição da rapidez com que o movimento oscilatório percorre o ângulo de fase ().</p><p>II. (  ) Método inercial trabalha considerando a conservação de energia em um sistema vibratório.</p><p>III. (  ) O método Lagrangiano é um exemplo do método inercial, e o método de Rayleigh é um exemplo do método energético.</p><p>IV. (  ) O método da energia de Rayleigh é usado para determinar as frequências naturais de sistemas com um grau de liberdade.</p><p>Assinale a alternativa que apresenta a sequência correta.</p><p>R: V, F, V, V.</p><p>9- 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.</p><p>A respeito da modelagem matemática de vibrações livres amortecidas e não amortecidas,  analise as afirmativas a seguir e assinale V</p><p>para a(s) Verdadeira(s) e F para a(s) Falsa(s).</p><p>I. (   )  A equação  representa um movimento oscilatório livre amortecido.</p><p>II. (  ) A equação representa movimento oscilatório forçado não amortecido.</p><p>III. (  ) A equação representa movimento oscilatório livre amortecido.</p><p>IV. (  ) A equação  representa um movimento oscilatório livre não amortecido.</p><p>Assinale a alternativa que apresenta a sequência correta:</p><p>R: F, F, V, V.</p><p>10- As vibrações que ocorrem em sistemas mecânicos de diversos equipamentos</p><p>e máquinas existentes podem ser desejadas, como em um sapo compactador, porém na maior parte das máquinas elas são um problema. As vibrações mecânicas possuem distintas classificações.</p><p>Neste sentido, assinale a alternativa que apresenta a correta classificação das vibrações em relação à iniciação e continuidade das vibrações (forças de excitação).</p><p>R: Vibração excitada e vibração livre.</p><p>image1.gif</p><p>image2.gif</p><p>image3.gif</p>