vibrações conceito de massa, amortecedor e rigidez, Esquemas de Resistência dos materiais

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Vibrações Mecânicas

Professor

Leandro Carvalho Pereira

• 2 ° Semestre de 2023
• 9 ° Período de Engenharia Mecânica

Vibração - O que é?

• Qualquer movimento que se repita após um intervalo de tempo é denominado vibração ou oscilação ;
• Este intervalo de tempo recebe o nome de período (T) ;
• O balançar de um pêndulo e o movimento de uma corda dedilha da são exemplos típicos de vibração;
• A teoria de vibração trata do estudo de movimentos oscilatórios de corpos e as forças associadas a eles. Disciplina: Vibrações Mecânicas Professor: Leandro carvalho Pereira

Vibração

Disciplina: Vibrações Mecânicas Professor: Leandro carvalho Pereira

Vídeo - Balanceamento

Estático e Dinâmico

https://www.youtube.com/watch?v=xHWzVpHkjQU

Aspectos Históricos

• Estudo da vibração é tão antigo quanto a humanidade;
• Surgiu juntamente com a música (vibração acústica - harmônicas, notas musicais e frequências);
• A música era muito desenvolvida e muito aprecia da pelos chineses, hindus, japoneses e, talvez, pelos egípcios, desde 4000 a.C. Disciplina: Vibrações Mecânicas Professor: Leandro carvalho Pereira Música na China Música no Egito

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Aspectos Históricos

• Em 132 d.C surgiu o primeiro sismógrafo. Disciplina: Vibrações Mecânicas Professor: Leandro carvalho Pereira

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Aspectos Históricos

• Galileu Galilei (1564 - 1642), Isaac Newton (1642 - 1727), entre outros, deram suas contribuições. Disciplina: Vibrações Mecânicas Professor: Leandro carvalho Pereira

A segunda lei do movimento de Newton é

usada rotineiramente em livros modernos sobre

vibrações para derivar as equações de

movimento de um corpo em vibração.

Isaac Newton (1642 - 1727)

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Atividades humanas que envolve vibração

• A fala se fundamenta na vibração das cordas vocais;
• Vemos porque ondas de luz sofrem vibração;
• A respiração está associada à vibração dos pulmões;
• Os batimentos cardíacos são movimentos vibratórios;
• Andar envolve movimento oscilatório (periódico) de braços e pernas. Disciplina: Vibrações Mecânicas Professor: Leandro carvalho Pereira

Ressonância:

• Sempre que a frequência natural de vibração de uma máquina ou estrutura coincidir com a frequência da excitação externa , ocorre um fenômeno conhecido como ressonância , que resulta em deflexões excessivas e falha. Disciplina: Vibrações Mecânicas Professor: Leandro carvalho Pereira

Ponte Tacoma Narrow (Julho a Novembro de 1940 ) Auto excitação por escoamento de fluido

• O formato da ponte e principalmente das vigas em “H” favoreciam a formação de vórtices que por sua vez produziam força suficiente para movimentar as vigas, tornando a estrutura aerodinamicamente instável e com o tempo vulnerável.
• Todo corpo contém uma frequência natural de vibração , a ressonância acontece quando uma força aplicada sobre esse corpo consegue excitá-lo próximo a sua frequência natural, e a consequência é o aumento gradativo da amplitude de oscilação com o passar do tempo.

Ressonância:

Disciplina: Vibrações Mecânicas Professor: Leandro carvalho Pereira

Vídeo - Exemplo prático de

ressonância

https://www.youtube.com/watch?v=tOm3brpS3cE

Porque devemos estudar vibração:

• Projetos de máquinas rotativas como bombas e turbinas (balanceamento de rotores);
• Projetos de estruturas como pontes e prédios;
• Estudo de fenômenos naturais como terremotos (Escala Richter - Escala de Magnitude Local ou ML);
• Estudos da acústica (exemplo - igrejas projetadas para amplificar o som);
• Usado como ferramenta de manutenção preditiva;
• Máquinas rotativas desbalanceadas vibram. Disciplina: Vibrações Mecânicas Professor: Leandro carvalho Pereira