ATIVIDADE 2 - EMEC - VIBRAÇÕES MECÂNICAS E ACÚSTICAS - 51_2025

ATIVIDADE 2 – EMEC – VIBRAÇÕES MECÂNICAS E ACÚSTICAS – 51_2025
Período:	17/03/2025 08:00 a 27/04/2025 23:59 (Horário de Brasília)
Status:	ABERTO
Nota máxima:	0,50
Gabarito:	Gabarito será liberado no dia 28/04/2025 00:00 (Horário de Brasília)
Nota obtida:

1ª QUESTÃO

Quando um disco homogêneo gira em torno de seu eixo, diversas teorias da mecânica clássica estão envolvidas, especialmente no contexto da dinâmica rotacional. O momento de inércia mede a resistência de um corpo à variação de seu estado de rotação. Para um disco homogêneo de massa M e raio R, girando em torno de seu eixo central (perpendicular ao plano do disco), a massa do disco está distribuída de tal forma que, quanto maior for seu raio, maior será sua inércia rotacional.

Elaborado pelo professor, 2025.

Considere que um disco homogêneo gira em torno de seu eixo com velocidade angular constante. Assinale a alternativa correta com a grandeza que permanece constante durante o movimento de rotação do disco:

ALTERNATIVAS

	Torque.
	Posição angular.
	Momento angular.
	Aceleração angular.
	Energia cinética de rotação.

2ª 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.

3ª 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.

4ª QUESTÃO

O movimento oscilatório é caracterizado por uma oscilação que ocorre quando retiramos o corpo de sua posição de equilíbrio. Ele pode ser periódico, em que não há perda de energia, ou pode ser não periódico, em que há perda de energia durante o movimento.

Elaborado pelo professor, 2025.

Considere que um pêndulo simples oscila em torno de um ponto fixo. Assinale a alternativa correta com a grandeza que não influencia no período de oscilação do pêndulo:

ALTERNATIVAS

	Massa da esfera.
	Viscosidade do ar.
	Aceleração da gravidade.
	Comprimento do pêndulo.
	Amplitude de oscilação para pequenas amplitudes.

5ª QUESTÃO

Um sistema massa-mola-amortecedor sujeito a uma força externa harmônica é um sistema que sofre um movimento harmônico simples (MHS). O MHS é um movimento oscilatório periódico, que ocorre quando a força resultante e a aceleração são proporcionais e opostas ao deslocamento.

Elaborado pelo professor, 2025.

Considerando o exposto e os seus conhecimentos sobre o assunto, assinale a alternativa correta que representa a equação diferencial que descreve o movimento desse sistema:

ALTERNATIVAS

	mx” + kx = 0.
	kx = F0 cos(ωt).
	cx’ = F0 cos(ωt).
	mx” = F0 cos(ωt).
	mx” + cx’ + kx = F0 cos(ωt).

6ª 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.

7ª QUESTÃO

Um sistema de molas está representado na Figura 1 a seguir, contendo oito molas conectadas. As constantes de rigidez de cada mola são: K1 = 150, K2 = 350, K3 = 650, K4 = 1000, K5 = 850, K6 = 500, K7 = 100 e K8 = 150.

Figura 1 – Sistema massa-mola.

Fonte: o autor.

Com base no esquema da Figura 1, calcule a rigidez equivalente do sistema de molas entre o ponto superior fixo e a base. Considere que o sistema está sujeito a deslocamentos verticais.

ALTERNATIVAS

	149,3 N/m.
	158.1 N/m.
	197,4 N/m.
	198,3 N/m.
	235,9 N/m.

8ª 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.

9ª 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.

10ª QUESTÃO

O momento de inércia é uma grandeza fundamental na dinâmica rotacional, pois quantifica a resistência de um corpo à variação do seu estado de rotação. Ele desempenha um papel análogo à massa na dinâmica translacional e depende tanto da distribuição de massa do corpo quanto do eixo de rotação escolhido.

Elaborado pelo professor, 2025.

Considerando a Figura 1 a seguir, calcule o momento de inércia total do sistema em relação ao ponto de rotação indicado (no suporte):

Figura 1 – Sistema modelo

Fonte: o autor.

Assinale a alternativa correta.

ALTERNATIVAS

	125,83 kg/m².
	147,90 kg/m²
	180,90 kg/m².
	291,30 kg/m².
	362,80 kg/m².

Tags: ATIVIDADE 2 UNICESUMAR

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