ATIVIDADE 1 - MECÂNICA VIBRATÓRIA

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ATIVIDADE 1 - MECÂNICA VIBRATÓRIA
1 - O Sistema massa-mola-amortecedor é muito estudado pelo fato de que está presente em outros sistemas mais complexos. Apesar de ser simples, serve como um estudo didático e é muito fiel a inúmeros casos reais, como a suspensão de um carro.
 
SISTEMA massa-mola-amortecedor com um grau de liberdade: modelagem do sistema massa-mola-amortecedor. DEE, [2021]. Disponível em: https://www.maxwell.vrac.puc-rio.br/26288/introducao.html. Acesso em: 20 set. 2021.
 
Com base no apresentado, analise as asserções a seguir e a relação proposta entre elas.
 
I. A dissipação de energia pode ser realizada por outros dispositivos existentes em sistemas mecânicos além dos amortecedores
Já que
II. As molas são responsáveis por dissipar energia dentro do sistema mecânico e, com isso, dispensam, muitas vezes, o uso do amortecedor; isso explica o fato da existência do sistema massa-mola
 
 A seguir, assinale a alternativa correta.
2 - 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
 
Com base no apresentado, analise as asserções a seguir e a relação proposta entre elas. 
 
I. O sistema massa-mola sem amortecimento é o sistema de vibração livre mais simples.
Pois
II. Esse sistema tem, no mínimo, três graus de liberdade.
 
A seguir, assinale a alternativa correta.
3 - 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.
4 - 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.
5 - 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:
6 - 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.
7 - 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.
8 - 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:
9 - 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:
10 - Vimos, nesta unidade, que, se existir a presença de amortecedores, que podem ser viscosos ou amortecedores por atrito seco, o sistema é classificado como amortecido; se não houver presença de amortecimento, o sistema é classificado como livre não amortecido.
 
Considerando o apresentado, sobre as vibrações livres amortecidas em sistemas com grau de liberdade, analise as afirmativas a seguir:
 
I. Se a vibração for forçada, sempre ocorrerá redução da amplitude da vibração e o sistema tenderá a parar na posição de equilíbrio estático.
II. As vibrações livres amortecidas podem ocorrer pela existência de amortecedores, que fazem com que a energia aumente dentro do sistema mecânico.
III. A dissipação de energia durante a oscilação ocorre pela existência de atrito entre o corpo rígido e o local por onde o corpo se deslocará e, também, por forças existentes atuantes sobre o corpo rígido que provocam os movimentos oscilatórios.
IV. O decremento logarítmico é usado para sistemas mecânicos com vibrações livres amortecidas, isto é, ocorre em sistemas mecânicos que utilizam o amortecimento para dissipação de energia, pois utiliza o fator de amortecimento.
 
Está correto o que se afirma em:
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