Enunciado
Mecânica e Resistência dos Materiais - Rao - Vibrações mecânicas- Ed: 4º - Capítulo 2.Problemas - Ex. 11
O sistema de isolamento de um chassi eletrônico que pesa 500 N é formado por quatro molas helicoidais, como mostrado na Figura 2.43. Calcule as molas de modo que a unidade possa ser usada em um ambiente no qual a faixa de frequência vibratória é 0 a 5 Hz.\
Passo 1
Bora lá!
Para começar, temos que notar que para que seja possível usar a unidade em um ambiente em que a faixa de frequência vibratória varie entre 0 e 5 Hz, como pede a questão, sua frequência natural deve possuir um valor distante da frequência do ambiente. Assim, buscando facilitar os cálculos, vamos usar a frequência natural como sendo 10 Hz = 62,832 rad/s, para então encontrarmos .
Passo 2
Com o encontrado, a constante de cada mola também é encontrada!
Como temos um sistema de 4 molas paralelas , então . Para mola helicoidais,
Onde
d = diâmetro do arame
D = diâmetro médio do enrolamento
n = número de espiras ativas
Assumindo que o material da mola é aço com , e , encontramos