A vibração livre refere-se ao movimento oscilatório de um sistema sem a influência de forças externas após ser perturbado a partir de sua posição de equilíbrio. Este fenômeno é caracterizado pela repetição regular do movimento de ida e volta em torno da posição de equilíbrio, seguindo as leis do movimento harmônico simples (MHS).

ATIVIDADE 1 – MIND – VIBRAÇÕES MECÂNICAS E ACÚSTICAS – 53_2024

A vibração livre refere-se ao movimento oscilatório de um sistema sem a influência de forças externas após ser perturbado a partir de sua posição de equilíbrio. Este fenômeno é caracterizado pela repetição regular do movimento de ida e volta em torno da posição de equilíbrio, seguindo as leis do movimento harmônico simples (MHS).

1. A figura mostra um bloco rígido de peso P = 830 N, com as molas k₁ e k₂, com rigidez de k₁ = 2700 N/m e k₂ = 3200 N/m. Caso esse sistema seja colocado para vibrar livremente, qual será a frequência de vibração em rad/s? Informe sua resposta com duas casas após a vírgula e mostre todas as etapas de cálculo.

Considere g = 10 m/s².
 

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Fonte: o autor.

2. Considere o sistema livre não amortecido mostrado na figura a seguir. (a) Encontre a equação do movimento deste sistema mostrando quais etapas você seguiu para chegar até a resposta final. Simplifique a equação, colocando termos em evidência, quando possível. Caso necessário, utilize o Diagrama de Corpo Livre para elucidar sua resposta. (b) Calcule a frequência natural em Hz e informe a resposta com duas casas após a vírgula. 

Dados: m = 17 kg, k₁ = 200 N/m e k₂ = 250 N/m.
 

Fonte: o autor.