Força estática quando o amortecimento é insignificante Calculadora

✖Deslocamento máximo refere-se à maior distância que um sistema vibratório se move de sua posição de equilíbrio durante a oscilação.ⓘ Deslocamento Máximo [d_max]			+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%

✖Força estática é a força constante aplicada a um objeto submetido a vibrações forçadas amortecidas, afetando sua frequência de oscilações.ⓘ Força estática quando o amortecimento é insignificante [F_x]

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Força estática quando o amortecimento é insignificante Solução

ETAPA 0: Resumo de pré-cálculo

Fórmula Usada

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

Variáveis Usadas

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.
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.
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

Deslocamento Máximo: 0.561 Metro --> 0.561 Metro 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

F_x = d_max*(m)*(ω_nat^2-ω^2) --> 0.561*(0.25)*(15.5757020883064^2-10^2)

Avaliando ... ...

F_x = 20

PASSO 3: Converta o Resultado em Unidade de Saída

20 Newton --> Nenhuma conversão necessária

RESPOSTA FINAL

20 Newton <-- Força estática

(Cálculo concluído em 00.020 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

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

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

Deflexão do Sistema sob Força Estática

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

Força Estática

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

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Força estática quando o amortecimento é insignificante Fórmula

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

O que é taxa de amortecimento?

A taxa de amortecimento é uma medida adimensional que indica o nível de amortecimento em um sistema vibratório em comparação ao amortecimento crítico. É calculada como a razão entre o amortecimento real e o amortecimento crítico, que é o mínimo necessário para evitar oscilação. Uma taxa de amortecimento menor que um significa subamortecimento, resultando em oscilações com amplitude decrescente. Uma taxa de um indica amortecimento crítico, onde o sistema retorna ao equilíbrio sem oscilar. Uma taxa maior que um denota superamortecimento, onde o sistema retorna ao equilíbrio lentamente e sem oscilação.

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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