ATIVIDADE 2 - MIND - VIBRAÇÕES MECÂNICAS E ACÚSTICAS - 54_2024

ATIVIDADE 2 – MIND – VIBRAÇÕES MECÂNICAS E ACÚSTICAS – 54_2024
Período:	14/10/2024 08:00 a 24/11/2024 23:59 (Horário de Brasília)
Status:	ABERTO
Nota máxima:	0,50
Gabarito:	Gabarito será liberado no dia 25/11/2024 00:00 (Horário de Brasília)
Nota obtida:

1ª QUESTÃO

O sistema massa-mola é um modelo físico fundamental utilizado para estudar a dinâmica de sistemas oscilatórios. Ele consiste em uma massa conectada a uma mola, que obedece à Lei de Hooke. Esse sistema pode ser usado para representar e analisar uma ampla gama de fenômenos físicos, desde vibrações mecânicas até circuitos elétricos análogos.

Elaborado pelo professor, 2024.

Com base no contexto acima, considere que um sistema massa mola com 1 grau de liberdade tem uma massa de 15 kg. Sabendo que a rigidez da mola é de 1200 N/m e o amortecimento é de 45 Ns/m, assinale a alternativa correta.

ALTERNATIVAS

	O sistema é superamortecido, pois o amortecimento é suficiente para evitar oscilações.
	O sistema é não amortecido, pois o amortecimento não afeta o comportamento oscilatório.
	O sistema é subamortecido, pois o amortecimento é insuficiente para eliminar as oscilações.
	O sistema é instável, pois o amortecimento é muito baixo, levando a um comportamento explosivo.
	O sistema é criticamente amortecido, pois o amortecimento é exatamente suficiente para evitar oscilações sem sobressaltos.

2ª QUESTÃO

Com base no estudo de vibrações, julgue os itens abaixo e marque V para verdadeiro e F para falso.

( ) As molas são um meio para armazenar energia cinética.
( ) Os sistemas que possuem dissipação de energia são chamados de sistemas conservativos.
( ) Os amortecedores são utilizados para dissipar energia em vibrações.
( ) Em vibrações forçadas, a amplitude do movimento tende a diminuir com o passar do tempo.

Assinale a alternativa correta.

ALTERNATIVAS

	F-F-V-F
	F-F-V-V
	V-F-V-F
	V-V-F-F
	V-V-F-V

3ª QUESTÃO

Elementos de mola ou elasticidade são componentes fundamentais em sistemas mecânicos e mecatrônicos. Eles podem ser utilizados para absorver energia, armazenar energia potencial, proporcionar movimento ou até mesmo como elementos de sensor em diversas aplicações.

Elaborado pelo professor, 2024.

Fonte: Autor, 2024.

Considerando o sistema que envolve elementos de mola ou elasticidade apresentado na Figura anterior, determine o coeficiente de rigidez lembrando que, para esses elementos, a massa e o amortecimento podem ser desconsiderados.

ALTERNATIVAS

	1993 N/m.
	1961 N/m.
	2032 N/m.
	2324 N/m.
	2568 N/m.

4ª QUESTÃO

Para um determinado sistema com comportamento vibratório, temos a seguinte equação:

Em relação a esta modelagem, é correto afirmar que:

ALTERNATIVAS

	O sistema entrará em ressonância se a frequência de excitação for igual à sua frequência natural.
	O sistema tem um comportamento de um sistema massa-mola com amortecimento.
	A constante m quantifica o amortecimento das vibrações do equipamento.
	A variável x representa a velocidade do sistema.
	Para aumentar a frequência natural do sistema, deve-se diminuir a rigidez.

5ª QUESTÃO

O sistema massa-mola-amortecedor é um modelo físico utilizado para representar e analisar o comportamento dinâmico de sistemas mecânicos, elétricos, entre outros. Esse modelo é amplamente utilizado em diversas áreas da engenharia, desde o controle de vibrações em estruturas até a análise de circuitos elétricos e sistemas de controle.

Elaborado pelo professor, 2024.

Um sistema massa-mola-amortecedor apresenta o seguinte gráfico de deslocamento em função do tempo:

Fonte: Nelson Legat e Jacqueline Terre de Souza (2024).

Com base no comportamento apresentado no gráfico, assinale a alternativa correta sobre o sistema apresentado.

ALTERNATIVAS

	O sistema é superamortecido, pois atinge o equilíbrio sem oscilações.
	O sistema é criticamente amortecido, pois volta à posição de equilíbrio rapidamente sem oscilar.
	O sistema é não amortecido, pois continua oscilando indefinidamente sem redução da amplitude.
	O sistema é superamortecido, pois a oscilação aumenta com o tempo até atingir um valor máximo.
	O sistema é subamortecido, pois apresenta oscilações com amplitude decrescente até atingir o equilíbrio.

6ª QUESTÃO

O pêndulo simples é um sistema físico idealizado que consiste em uma massa presa a uma extremidade de um fio inextensível e sem massa, com a outra extremidade fixada em um ponto de suporte. A massa oscila sob a influência da gravidade e a análise desse sistema é um problema clássico em mecânica.

Elaborado pelo professor, 2024.

A Figura 1 mostra o movimento de um pêndulo simples oscilando entre duas extremidades (-1 e 1), com a posição central (0) sendo o ponto de equilíbrio.

Figura 1 – Pêndulo Simples.

Fonte: Nelson Legat e Jacqueline Terre de Souza(2024).

O diagrama representa o movimento harmônico simples e pode ser representado em um gráfico deslocamento versus tempo, por meio de uma função seno, como podemos ver na Figura 2.

Figura 2 – Deslocamento x Tempo.

Fonte: Nelson Legat e Jacqueline Terre de Souza (2024).

Em relação à Figura 2, assinale a alternativa que representa cada ponto no gráfico.

ALTERNATIVAS

	1 – Vale; 2 – Pico; 3 – Amplitude; 4 – Período; 5 – Ciclo.
	1 – Ciclo; 2 – Amplitude; 3 – Pico; 4 – Período; 5 – Vale.
	1 – Pico; 2 – Vale; 3 – Amplitude; 4 – Período; 5 – Ciclo.
	1 – Amplitude; 2 – Pico; 3 – Vale; 4 – Ciclo; 5 – Período.
	1 – Vale; 2 – Amplitude; 3 – Pico; 4 – Ciclo; 5 – Período.

7ª QUESTÃO

A teoria das vibrações estuda os movimentos oscilatórios de corpos e as forças associadas a eles. Os sistemas vibratórios podem ser divididos em discretos e contínuos. Marque a alternativa correta em relação a sistemas vibratórios discretos.

ALTERNATIVAS

	Os métodos analíticos disponíveis para sistemas discretos são limitados, sendo mais conhecidos os métodos para sistemas contínuos.
	Os métodos analíticos disponíveis para lidar com sistemas discretos estão limitados a uma pequena seleção de problemas como vigas uniformes.
	São sistemas que podem ser divididos em partes, de forma que apresentem um número finito de graus de liberdade.
	São sistemas que apresentam um número infinito de graus de liberdade.
	São conhecidos como sistemas com parâmetros concentrados e apresentam infinitos graus de liberdade.

8ª QUESTÃO

Quando temos um motor rotacionando, uma das frequências presentes no sinal de vibração será a própria rotação do motor. Para um motor com rotação de 1200 rpm, a frequência em Hz no sinal de vibração será:

ALTERNATIVAS

	10/π
	20/π
	20π
	20
	40

9ª QUESTÃO

A vibração livre não amortecida é um conceito fundamental na análise de sistemas dinâmicos, especialmente em mecânica e mecatrônica.

Elaborado pelo professor, 2024.

Com base nesse contexto, considere que a massa de um corpo de 1,8 kg está sendo suportada por duas molas com constantes de rigidez, respectivamente, de 300 N/m e 100 N/m. A deflexão máxima da mola é de 2,8 mm.

Fonte: Autor, 2024.

Assinale a alternativa com o valor máximo da aceleração do movimento.

ALTERNATIVAS

	540,2 mm/s².
	621,6 mm/s².
	734,8 mm/s².
	832,7 mm/s².
	913,4 mm/s².

10ª QUESTÃO

Em sistemas de vários graus de liberdade, a complexidade para analisar e determinar os fenômenos vibratórios é grande, pois, iremos ter várias frequências naturais e vários fatores de amortecimento. Para sistemas com vários graus de liberdade, está certa a alternativa:

ALTERNATIVAS

	Existirá uma frequência natural e um fator de amortecimento associado a cada grau de liberdade.
	Existirá uma frequência natural associada a todos os graus de liberdade.
	Existirá apenas um fator de amortecimento associado a todos os graus de liberdade.
	Se os graus de liberdade tiverem as mesmas massas e os mesmos coeficientes de rigidez, teremos frequências naturais iguais.
	Considerando um sistema forçado com vários graus de liberdade, as amplitudes de vibração dos graus de liberdade serão iguais.

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