Questões de Concurso sobre Vibrações

“Um sistema mecânico em vibração com 1 grau de liberdade deve ser montado utilizando duas molas iguais. Desprezando-se qualquer efeito dissipativo, a associação das molas de modo a diminuir o período natural de vibração do sistema deve ser feita em _______, porque período é inversamente proporcional à rigidez sistema e a rigidez equivalente; dessa forma, é __________ do que a rigidez individual das molas.” Assinale a alternativa que completa correta e sequencialmente a afirmativa anterior

Número de graus de liberdade (GDL) é o menor número de coordenadas independentes que permitem identificar, em qualquer instante, as posições de cada parte do sistema mecânico vibratório.

Considerando-se as figuras abaixo, pode-se concluir que:

Qual é, aproximadamente, a amplitude máxima do movimento vibratório de uma massa de 100 kg e frequência de 6 Hz, considerando que a força aplicada é de 100 N e a constante elástica é de 2 N/m?

A análise de vibrações é um tipo de ensaio não destrutivo que se utiliza de sensores para medir as assinaturas de vibração de máquinas rotativas, a fim de avaliar a condição do equipamento. Entre os sensores utilizados, incluem-se os de deslocamento, de temperatura, de velocidade e acelerômetros.

Na técnica de manutenção correspondente à análise de vibrações de máquinas rotativas, um eventual desbalanceamento pode ser detectado com o uso de acelerômetros.

Estando o centro de gravidade e o eixo principal de inércia localizados no mesmo ponto onde se localiza o eixo de rotação do sistema, diz-se que o rotor está alinhado; caso contrário, este será dito desalinhado.

Para diminuir a vibração de um motor com massa de 40 kg (peso de 400 N), foi sugerido apoiá-lo sobre um isolante de borracha. Por meio de um teste estático, o motor apresentou um deslocamento de 2,5 cm relativamente à condição indeformada do isolante.

Diante do exposto, o sistema massa-mola representativo do motor instalado sobre o isolante de borracha possui uma frequência natural, expressa em Hz, de

Considere um sistema vibratório composto por uma massa (m) e uma mola (k). Se a massa for quadruplicada e a constante da mola for dividida por 2, o novo período de oscilação:

Considere um modelo plano da dinâmica vertical de um veículo de passeio, com quatro graus de liberdade: deslocamento vertical do CM do veículo; deslocamento angular em torno do CM e os deslocamentos de duas rodas.

As quatro frequências naturais de vibração estão relacionadas a

O sistema representado na imagem é composto por uma massa M, uma mola de constante elástica K e uma viga engastada de comprimento L, momento de inércia da seção transversal I e módulo de Young igual a E. Considere a massa da viga em relação à massa do equipamento é desprezível:

Qual a frequência natural com que tal sistema vibra?

O cálculo do módulo de Young pode ser calculado a partir dos resultados de ensaios de vibração longitudinal e de vibração flexional.

O comportamento dinâmico de um sistema mecânico submetido a vibrações é analisado pela interação de três componentes básicos: a massa, a rigidez e o amortecimento do sistema, expressos em termos de frequência, amplitude e comprimento de onda.

Um sistema massa-mola com massa 𝑚 (kg), constante de rigidez 𝑘 (N/m), coeficiente de amortecimento 𝑐 (N.s/m) e 1 grau de liberdade, com frequência angular natural 𝜔_𝑛 (rad/s), sofre vibração forçada amortecida excitada por uma força harmônica 𝐹 (N) com frequência angular 𝜔 (rad/s). O fator de amortecimento é expresso matematicamente como 𝜁 = 𝑐 / (2𝑚𝜔_𝑛). Sobre a resposta desse sistema, após cessado o efeito de condições iniciais, indique se as afirmativas abaixo são verdadeiras (V) ou falsas (F) e assinale a alternativa com a sequência correta de cima para baixo.

( ) A amplitude da vibração tende para o infinito quando a frequência da excitação coincide com a frequência natural do sistema (𝜔 = 𝜔_𝑛) (por exemplo, como ocorreu com a ponte do estreito de Tacoma nos EUA).

( ) Na resposta em frequência, quando 𝜔 < 𝜔_𝑛 e cresce na direção de 𝜔𝑛, a amplitude máxima de vibração do sistema cresce.

( ) Na resposta em frequência, quando 𝜔 > 𝜔_𝑛, a amplitude máxima de vibração do sistema decresce quando 𝜔 cresce.

( ) Quando 𝜔 = 𝜔_𝑛, a amplitude da vibração é limitada somente pelo valor do fator de amortecimento 𝜁.

( ) O sistema oscila em movimento harmônico com frequência 𝜔 e fase, com relação à força, que depende de 𝜁 e 𝜔/𝜔_𝑛.

A vibração em sistemas mecânicos pode ser classificada com base nos seguintes parâmetros:

I. grau de liberdade;

II. excitação;

III. amortecimento;

IV. deslocamento.

Estão corretos:

Considere uma mola com as seguintes características: 200 mm de comprimento, razão de mola 50 N/m e peso 500 N. Para essa mola, qual é a frequência de vibração no segundo harmônico?

Considere as afirmações seguintes acerca do uso de instrumentos para medição de variáveis relacionadas com vibrações mecânicas:

I. Estroboscópio é um instrumento utilizado para medição de frequência sem a necessidade do seu contato com o corpo em vibração.

II. O princípio do acelerômetro piezoelétrico baseia-se na propriedade que alguns materiais possuem de gerar carga elétrica quando sujeitos a uma deformação.

III. O tacômetro de Fullarton e o tacômetro de Frahm são empregados para medir frequência e baseiam-se no princípio da ressonância.

Está correto o que se afirma em

Em um movimento harmônico representado pela equação x = 2 sen (44t), a frequência do movimento harmônico é:

Isoladores passivos compreendem servomecanismos compostos por sensores, processador de sinal e atuadores, que permitem controlar vibrações com diferentes frequências e amplitudes.

A função de resposta em frequência fornece o comportamento do sistema em uma determinada faixa de frequências, indicando a frequência na qual ocorre a ressonância, um efeito que deve ser evitado na maioria dos casos.

Com relação às vibrações mecânicas, coloque F (falso) ou V (verdadeiro) nas afirmativas abaixo e assinale a opção que apresenta a sequência correta.

( ) O intervalo de tempo necessário para o sistema completar um ciclo inteiro do movimento é chamado período da vibração.

( ) O máximo deslocamento do sistema de sua posição de equilíbrio é chamado amplitude da vibração.

( ) Quando uma força periódica é aplicada ao sistema, o movimento resultante é descrito como uma vibração livre.

( ) Quando o efeito do atrito pode ser desprezado, diz-se que as vibrações são amortecidas.