1) Calcule a frequência natural não amortecida do sistema (em Hz). 2) Determine o fator de amortecimento adimensional do sistema e a frequência amortecida

ATIVIDADE 1 – VIBRAÇÕES MECÂNICAS E ACÚSTICAS – 51/2026

Na manutenção industrial, a análise de vibrações é uma ferramenta fundamental para o monitoramento da condição de máquinas rotativas (motores, compressores, redutores, bombas etc.).
Muitos problemas de falhas em rolamentos, folgas excessivas ou desalinhamentos são diagnosticados a
partir do comportamento vibratório.

Dois conceitos básicos são:
Vibração livre não amortecida → ocorre quando um sistema oscila após receber uma perturbação inicial,
sem a presença de mecanismos que dissipem energia (idealização teórica).
Vibração livre amortecida → ocorre quando, além da oscilação, existem mecanismos de dissipação de
energia (atrito, resistência do ar, amortecedores mecânicos etc.), que fazem a amplitude diminuir com o
tempo.
Na prática, nenhuma máquina real vibra sem amortecimento, mas o estudo da vibração não amortecida é
útil como base para entender fenômenos reais.

Situação-problema:
Uma equipe de manutenção está realizando a análise de vibração em um conjunto motor-bomba centrífuga.
Durante o desligamento do sistema, o engenheiro percebe que o eixo da bomba continua oscilando por
alguns segundos.

Ele decide comparar duas situações teóricas:
Sem amortecimento (ideal): o sistema oscila livremente sem perda de energia.
Com amortecimento (real): o sistema oscila livremente, mas com redução da amplitude a cada ciclo devido a perdas mecânicas.
Os dados simplificados do eixo são:
Massa equivalente do conjunto eixo-rotor: 10 kg
Rigidez equivalente do sistema: 4000 N/m Amortecimento
viscoso estimado: 40 Ns/m

Questões:
1. Calcule a frequência natural não amortecida do sistema (em Hz).
2. Determine o fator de amortecimento adimensional do sistema e a frequência amortecida do
sistema(em Hz).
3. A partir do valor obtido em (2), classifique o tipo de amortecimento: subamortecido,
criticamenteamortecido ou superamortecido.
4. Se o sistema tivesse um fator de amortecimento muito baixo, o que isso poderia indicar sobre o risco
defalhas por fadiga nos componentes da bomba?