Enunciado

Determine as equações de movimento e as frequências naturais do sistema mostrado na Figura 5.46 .

Passo 1

Massa equivalente do cilindro com relação a x 2 = m 2 e q = m 2 + J 0 r 2

Equações do movimento

m 1 x ¨ 1 = - k x 1 - x 2

m 2 e q x ¨ 2 = - k x 2 - x 1

i.e m 1 x ¨ 1 + k x 1 - k x 2 = 0 (E1)

m 2 + σ 0 r 2 x ¨ 2 + k x 2 - k x 1 = 0 (E2)

Assumindo x i ( t ) = x i c o s ⁡ ( ω t + ϕ ) ; i = 1,2 , E q . E 1   e   E 2 podem ser escritas como

- m 1 ω 2 + k x 1 - k x 2 = 0

- k x 1 + - ω 2 m 2 + J 0 r 2 + k x 2 = 0

Equação da frequência é

- m 1 ω 2 + k - ω 2 m 2 - ω 2 σ 0 r 2 + k - k 2 = 0

Ou ω 4 m 1 m 2 + m 1 σ 0 r 2 - θ 2 m 1 x + m 2 k + σ 0 r 2 = 0

ω 1 = 0 ,   ω 2 = m 1 k + m 2 k + k σ 0 r 2 / m 1 m 2 + m 1 σ 0 r 2 1 / 2

Resposta

ω 1 = 0 ,               ω 2 = m 1 k + m 2 k + k σ 0 r 2 / m 1 m 2 + m 1 σ 0 r 2 1 / 2

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