Questão de Física — Dinâmica — UFSC 2023

Um sistema massa-mola com massa m (kg), constante de rigidez k (N/m), coeficiente de amortecimento c (N.s/m) e 1 grau de liberdade, com frequência angular natural ωn (rad/s), sofre vibração forçada amortecida excitada por uma força harmônica F (N) com frequência angular ω(rad/s). O fator de amortecimento é expresso matematicamente como ζ = c / (2mωn). Sobre a resposta desse sistema, após cessado o efeito de condições iniciais, indique se as afirmativas abaixo são verdadeiras (V) ou falsas (F) e assinale a alternativa com a sequência correta de cima para baixo.( ) A amplitude da vibração tende para o infinito quando a frequência da excitação coincide com a frequência natural do sistema (ω = ωn) (por exemplo, como ocorreu com a ponte do estreito de Tacoma nos EUA).( ) Na resposta em frequência, quando ω < ωn e cresce na direção de ωn, a amplitude máxima de vibração do sistema cresce.( ) Na resposta em frequência, quando ω > ωn, a amplitude máxima de vibração do sistema decresce quando ω cresce.( ) Quando ω = ωn, a amplitude da vibração é limitada somente pelo valor do fator de amortecimento ζ .( ) O sistema oscila em movimento harmônico com frequência ω e fase, com relação à força, que depende de ζ e ω/ωn.

1. AV – F – V – F – F
2. BF – V – V – V – V
3. CF – V – V – F – F
4. DV – V – F – F – V
5. EF – F – V – V – V