P1_Vibrações_7C (2)

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CENTRO UNIVERSITÁRIO DA GRANDE DOURADOS 
 
 ENGENHARIA MECÂNICA 
 
 
I. DADOS DO ALUNO 
ALUNO (A): _____________________________________________ RGM: _____________________ 
 
II. DADOS DA AVALIAÇÃO 
Curso: Engenharia Mecânica Turma: 7º C 
Disciplina: Vibrações 
Professor: Me. Daniel A. Colombo 
Data da realização: 24/04/2020 Duração: 120 min + 20min (envio) 
 
III. INSTRUÇÕES: 
1. O TEMPO MÁXIMO DA PROVA É DE 120 MINUTOS, ACRESCIDO 20 MINUTOS PARA ENVIO DA RESOLUÇÃO; 
2. UTILIZE CANETA AZUL PARA A RESOLUÇÃO DE TODAS AS QUESTÕES; 
3. A PROVA DEVE SER RESOLVIDA INDIVIDUALMENTE; 
4. DESLIGAR CELULAR E APARELHOS ELETRÔNICOS DURANTE A PROVA. A PERMANÊNCIA JUNTO AO ALUNO DURANTE A 
PROVA E/OU ACIONAMENTO IMPLICARÁ EM NOTA ZERO; 
5. TODAS AS CONSIDERAÇÕES/RACIOCÍNIOS PARA O COMPLETO DESENVOLVIMENTO DAS QUESTÕES DEVEM SER 
CONSIDERADAS E EXPOSTAS NA RESOLUÇÃO; ESTAS FAZEM PARTE DA INTERPRETAÇÃO DOS RESULTADOS; 
IV. GRAU DA AVALIAÇÃO: 
 
NOTA DA AVALIAÇÃO: _______________ 
 
RUBRICA DO (A) ALUNO (A) APÓS A REVISÃO: _________________________________________________ 
 
 
V. INSTRUÇÕES GERAIS: 
▪ O ITEM I DEVE SER PREENCHIDO PELO ALUNO QUE DEVERÁ LER, CONFERIR E ASSINAR TODAS AS FOLHAS ANTES DO 
INÍCIO DA REALIZAÇÃO DA PROVA. 
▪ O ITEM II DEVE SER PREENCHIDO PELO PROFESSOR NA MONTAGEM DA PROVA. 
▪ O ITEM IV DEVE SER PREENCHIDO PELO PROFESSOR APÓS A CORREÇÃO DA PROVA. 
▪ A RESOLUÇÃO DAS QUESTÕES DEVE SER FEITA NA(S) FOLHA (S) DE RESPOSTA ANEXA (S). 
 
QUESTÃO 1 VALOR 2,0 
1 
 
 
Sabemos que em projeto de aeronaves o conceito de rigidez é um dos mais importantes. Com relação 
a isso, explique o que é rigidez. Explique também quais os fatores que determinam a rigidez de um 
componente mecânico? Como a rigidez e a massa de um componente estão relacionadas com sua 
frequência natural? 
 
Agora, entre os perfis apresentados na figura, qual você escolheria como o mais adequado à estrutura 
de uma aeronave que será submetido a carregamentos combinados de flexão e torção, variáveis em 
direção e intensidade, de modo que o mesmo possa ter rigidez satisfatória com um peso relativamente 
reduzido? Justifique sua resposta. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
2 
 
QUESTÃO 2 VALOR 2,0 
 
 
QUESTÃO 3 VALOR 2,0 
 
 
Defina: grau de liberdade e determine o número de graus de liberdade para ser usado na análise de 
vibrações da barra rígida da figura abaixo, e especifique um conjunto de coordenadas generalizadas 
que pode ser usado nesta análise. 
 
 
A barra elástica de massa desprezível suporta uma esfera de 4 𝑘𝑔. Quando se aplica à esfera uma 
força vertical de 18 𝑁, a barra sofre deflexão de 14 𝑚𝑚. Se a parede oscila com frequência 
harmônica de 2 𝐻𝑧 e tem amplitude de 15 𝑚𝑚, determine a amplitude vibracional da esfera. 
 
 
 
 
 
 
 
 
3 
 
QUESTÃO 4 VALOR 2,0 
 
 
 
QUESTÃO 
5 VALOR 2,0 
 
Durante parte do Campeonato Mundial de Fórmula 1 de 2006, a Equipe Renault utilizou em seus 
carros absorvedores de vibração na dianteira e na traseira, com o objetivo de minimizar as oscilações 
do chassi provocadas pela passagem sobre as “zebras” e, consequentemente, melhorar seu 
desempenho. No detalhe da figura está mostrado o dispositivo empregado na dianteira, que consiste 
basicamente em um sistema massa-mola-amortecedor de 1 grau de liberdade, com uma massa de 
7 𝑘𝑔 (1) apoiada sobre molas (2 e 3) de diferente rigidez, com relação 1: 3, inseridas em uma carcaça 
(4) de fibra de carbono, e com um amortecedor regulável (5) contendo um fluido viscoso. Sabendo 
que a frequência natural não amortecida do absorvedor de vibração utilizado na dianteira é de 
√2/2 𝐻𝑧, determine a rigidez das molas empregadas. 
 
Considere que um bloco de 3 𝑘𝑔 quando preso à uma mola faz com que ela se alongue 60 𝑚𝑚. 
Determine a frequência natural e o período de vibração para um bloco de 0,2 𝑘𝑔 ligado à esta mola.