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ID
1276276
Banca
CESGRANRIO
Órgão
LIQUIGÁS
Ano
2013
Provas
Disciplina
Engenharia Mecânica
Assuntos

Um motor apoiado em 4 molas idênticas, cada uma com rigidez k, entra em ressonância ao girar com uma velocidade de rotação de 200 rad/s.

Considerando-se as deformações das molas apenas na direção vertical e de pequenas amplitudes, os possíveis movimentos vibratórios (graus de liberdade) desse motor são:

Alternativas
Comentários
  • Alguém poderia explicar essa? Fiz o raciocínio inverso ao da resposta: Duas translações e uma rotação.

  • Pelo que eu entendi, se as 4 molas se deformarem, vc terá uma translação (vertical), se as apenas as 2 da "frente" ou de "trás" deformarem, o motor tende a rotacionar em um eixo se apenas 2 de "um dos lados" deformarem o motor tende a rotacionar em outro eixo.

  • Acredito que como o K é costante para todas as molas, elas recebem excitação de maneira interagida como acoplamentos, como são quatro molas no total, pode-se oscilar rotacionalmente em dois eixos planos, como X e Y, e oscilar verticalmente em Z, translação.

  • Entendi o raciocinio dos colegas.

    Quando duas molas se deformam, elas podem ser as duas da frente, as duas de trás, as duas da esquerda e as duas da direita.

    Dessa forma temos 2 sentidos de rotação (pra frente e para trás + esquerda p/ direita) e 1 de translação vertical.

  • Depois de analisar direito, acho que deveria ser 1 rotação e 1 translação. Se considerarmos que duas molas são comprimidas em um lado e outras duas tracionadas, por haver uma rotação, a mola não se deslocará plenamente na vertical, havendo uma componente horizontal sempre que um dos lados for tracionado e a questão fala que as molas se deslocam na vertical. Para mim, o gabarito deveria ser B. Para ter duas rotações, não pode ser a rotação da base a segunda, pois quebra uma premissa do enunciado, mesmo ele falando em pequenos deslocamentos, pois o que é um pequeno deslocamento? Entendo que quer dizer que se despreza a componente horizontal, mas eu entraria com um recurso, certamente.

  • As molas só se deslocam para cima ou para baixo, logo só há um sentido de translação possível.

    Por outro lado, se pensarmos no sistema como um bloco maciço apoiado nas 4 molas separadas em um plano, temos a seguinte configuração a ser vista em planta, onde cada O representa uma mola:

    -------------^ Eixo Y

    O ----------|--------- O

    X ----------|---------- X

    X ----------|------------> Eixo X

    X ----------|---------- X

    O ----------|---------- O

    Nessa situação, analisando a disposição das molas no plano, fica claro que só existem duas formas possíveis das molas rotacionarem:

    1. As molas girarem em torno do Eixo Y, de forma que os deslocamentos das molas da esquerda devidos à essa rotação em específico sejam iguais entre si e diferentes dos deslocamentos das molas da direita, que também são iguais entre si;
    2. As molas girarem em torno do Eixo X, de forma que os deslocamentos das molas inferiores devidos à essa rotação em específico sejam iguais entre si e diferentes dos deslocamentos das molas superiores, que também são iguais entre si.

    Quaisquer outras formas de rotação nada mais seriam do que uma sobreposição dessas rotações nos dois eixos.

    Sendo assim, fica claro que a resposta correta é a letra C.