Deslocamento Máximo de Vibração Forçada com Amortecimento Insignificante Calculadora

✖Força estática é a força constante aplicada a um objeto submetido a vibrações forçadas amortecidas, afetando sua frequência de oscilações.ⓘ Força estática [F_x]			+10% -10%
✖A massa suspensa pela mola se refere ao objeto preso a uma mola que faz com que ela se estique ou comprima.ⓘ Missa suspensa da Primavera [m]			+10% -10%
✖Frequência natural é a frequência na qual um sistema tende a oscilar quando não sujeito a forças externas.ⓘ Frequência Natural [ω_nat]			+10% -10%
✖Velocidade angular é a taxa de variação do deslocamento angular ao longo do tempo, descrevendo a rapidez com que um objeto gira em torno de um ponto ou eixo.ⓘ Velocidade Angular [ω]			+10% -10%

✖Deslocamento máximo refere-se à maior distância que um sistema vibratório se move de sua posição de equilíbrio durante a oscilação.ⓘ Deslocamento Máximo de Vibração Forçada com Amortecimento Insignificante [d_max]

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Deslocamento Máximo de Vibração Forçada com Amortecimento Insignificante Solução

ETAPA 0: Resumo de pré-cálculo

Fórmula Usada

Deslocamento Máximo = Força estática/(Missa suspensa da Primavera*(Frequência Natural^2-Velocidade Angular^2))
d_max = F_x/(m*(ω_nat^2-ω^2))
Esta fórmula usa 5 Variáveis

Variáveis Usadas

Deslocamento Máximo - (Medido em Metro) - Deslocamento máximo refere-se à maior distância que um sistema vibratório se move de sua posição de equilíbrio durante a oscilação.
Força estática - (Medido em Newton) - Força estática é a força constante aplicada a um objeto submetido a vibrações forçadas amortecidas, afetando sua frequência de oscilações.
Missa suspensa da Primavera - (Medido em Quilograma) - A massa suspensa pela mola se refere ao objeto preso a uma mola que faz com que ela se estique ou comprima.
Frequência Natural - (Medido em Radiano por Segundo) - Frequência natural é a frequência na qual um sistema tende a oscilar quando não sujeito a forças externas.
Velocidade Angular - (Medido em Radiano por Segundo) - Velocidade angular é a taxa de variação do deslocamento angular ao longo do tempo, descrevendo a rapidez com que um objeto gira em torno de um ponto ou eixo.

ETAPA 1: Converter entrada (s) em unidade de base

Força estática: 20 Newton --> 20 Newton Nenhuma conversão necessária
Missa suspensa da Primavera: 0.25 Quilograma --> 0.25 Quilograma Nenhuma conversão necessária
Frequência Natural: 15.5757020883064 Radiano por Segundo --> 15.5757020883064 Radiano por Segundo Nenhuma conversão necessária
Velocidade Angular: 10 Radiano por Segundo --> 10 Radiano por Segundo Nenhuma conversão necessária

ETAPA 2: Avalie a Fórmula

Substituindo valores de entrada na fórmula

d_max = F_x/(m*(ω_nat^2-ω^2)) --> 20/(0.25*(15.5757020883064^2-10^2))

Avaliando ... ...

d_max = 0.560999999999999

PASSO 3: Converta o Resultado em Unidade de Saída

0.560999999999999 Metro --> Nenhuma conversão necessária

RESPOSTA FINAL

0.560999999999999 ≈ 0.561 Metro <-- Deslocamento Máximo

(Cálculo concluído em 00.059 segundos)

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Créditos

Criado por Anshika Arya

Instituto Nacional de Tecnologia (NIT), Hamirpur

Anshika Arya criou esta calculadora e mais 2000+ calculadoras!

Verificado por Dipto Mandal

Instituto Indiano de Tecnologia da Informação (IIIT), Guwahati

Dipto Mandal verificou esta calculadora e mais 400+ calculadoras!

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Força Estática usando Deslocamento Máximo ou Amplitude de Vibração Forçada

LaTeX Vai Força estática = Deslocamento Máximo*(sqrt((Coeficiente de amortecimento*Velocidade Angular)^2-(Rigidez da Mola-Missa suspensa da Primavera*Velocidade Angular^2)^2))

Força estática quando o amortecimento é insignificante

LaTeX Vai Força estática = Deslocamento Máximo*(Missa suspensa da Primavera)*(Frequência Natural^2-Velocidade Angular^2)

Deflexão do Sistema sob Força Estática

LaTeX Vai Deflexão sob força estática = Força estática/Rigidez da Mola

Força Estática

LaTeX Vai Força estática = Deflexão sob força estática*Rigidez da Mola

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Deslocamento Máximo de Vibração Forçada com Amortecimento Insignificante Fórmula

LaTeX Vai

Deslocamento Máximo = Força estática/(Missa suspensa da Primavera*(Frequência Natural^2-Velocidade Angular^2))
d_max = F_x/(m*(ω_nat^2-ω^2))

O que é amortecimento?

Amortecimento refere-se à redução de oscilações ou vibrações em um sistema mecânico devido à dissipação de energia. Ocorre quando a energia é perdida por mecanismos como atrito, resistência do ar ou propriedades internas do material. O amortecimento desempenha um papel crucial no controle da amplitude das vibrações, ajudando a estabilizar os sistemas e a evitar oscilações excessivas. Existem diferentes tipos de amortecimento, incluindo subamortecimento, superamortecimento e amortecimento crítico, cada um afetando a rapidez com que um sistema retorna ao equilíbrio após ser perturbado.

O que é vibração forçada?

Vibrações forçadas ocorrem se um sistema for continuamente acionado por uma agência externa. Um exemplo simples é o swing de uma criança que é empurrado a cada downswing. De especial interesse são os sistemas submetidos a SHM e acionados por forçantes sinusoidais.

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