Desenhe o diagrama de corpo livre e derive a equação de movimento pela segunda lei de movimento de Newton para cada um dos sistemas mostrados nas figuras 2.74 e 2.75.
Fonte: Rao Vibrações Mecânicas – 4ª ed
Passo 1
Fala aí meus queridos!
Bora dar continuidade à temida Vibrações haha!
O problema em questão nos pede o diagrama de corpo livre que a gente tanto conhece e a equação do movimento pela segunda Lei de Newton, assim como o problema anterior.
Vamos lá!
Passo 2
Lembrando que a segunda Lei de Newton diz que o somatório das forças do sistema em movimento é igual ao produto da massa pela aceleração do sistema.
Vamos considerar, primeiramente, a equivalência das molas k e 5k, afim de simplificar o diagrama do corpo livre, que será indicado somente pela polia de raio 2R. Assim:
O diagrama do corpo livre de forma simplificada fica:
Passo 3
Aplicando a segunda lei de Newton para o problema, encontramos que:
Onde equivale a T, que é a força resultante da poria de raio 2r com a resultante da mola.
Assim:
Resposta
Portanto: