Enunciado

Determine a equação de movimento diferencial para o sistema vibratório amortecido mostrado. Que tipo de movimento ocorre? Tome k = 100   N / m , c = 200   N ⋅ s / m , m = 25   k g .

Passo 1

Oi pessoal, tudo bem? Vamos analisar essa questão.

Analisando verticalmente, temos que:

+ ↑ ∑ F y = m a y

3 k y + m g + 2 c y ˙ - m g = - m y ¨

m y ¨ + 2 c y ˙ + 3 k y = 0

Substituindo os valores, temos:

25 y ¨ + 400 y ˙ + 300 y = 0

Simplificando, temos:

y ¨ + 16 y ˙ + 12 y = 0

Comparando com a EDO padrão, temos que:

y ¨ + c m y ˙ + k m y = 0

Logo:

c = 16   N ⋅ s / m

k = 12   N / m

m = 1   k g

Temos que:

ω n = k m

Para o nosso problema, ω n = 12 / 1  

ω n = 3,464   r a d / s

Por definição c c = 2 m ω n . Portanto:

c c = 2 1 3,464

c c = 6,93   N ⋅ s / m

Como c > c c , temos que o sistema é superamortecido.

Resposta

y ¨ + 16 y ˙ + 12 y = 0

Como c > c c , temos que o sistema é superamortecido.

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