Enunciado

Um sistema com um grau de liberdade consiste em uma massa, uma mola e um amortecedor sobre o qual agem simultaneamente amortecimento por atrito seco e amortecimento viscoso. Constata-se que a amplitude de vibração livre diminui 1 por cento por ciclo quando a amplitude é 20 mm e 2 por cento por ciclo quando a amplitude é 10 mm. Determine o valor de μ N / k para a componente do atrito seco do amortecimento.

Passo 1

O enunciado pede que a gente determine o valor de μ N / k para a componente do atrito seco do amortecimento.

Devido ao amortecimento viscoso:

δ = l n x m x m + 1 = 2 π J

z 1 = redução percentual na amplitude por ciclo em  x m

= 100 x m - x m - 1 x m = 100 1 - x m + 1 x m = 100 1 - e - 2 π J

Passo 2

Devido ao amortecimento de Coulomb.

z 2 = redução percentual na amplitude por ciclo em  x m = 100 x m - x m - 1 x m = 100 4   μ N k   x m

Quando ambos os tipos de amortecimento estão presentes:

z 1 + z 2 x m = 20   mm = 2 ; z 1 + z 2 x m = 10   mm = 3

100 i - e - 2 π J + 400 0.02 μ N k = 2

100 i - e - 2 π J + 400 0.01 μ N k = 3

A solução dessas equações dá

50 i - e - 2 π J = 0.5                 e                 μ N k = 0.5 × 10 - 6   m

Resposta

  μ N k = 0.5 × 10 - 6   m

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