{"id":215,"date":"2024-06-11T19:16:15","date_gmt":"2024-06-11T21:16:15","guid":{"rendered":"https:\/\/sites.usp.br\/ldsv\/?page_id=215"},"modified":"2026-01-29T12:28:36","modified_gmt":"2026-01-29T14:28:36","slug":"vibracoes","status":"publish","type":"page","link":"https:\/\/sites.usp.br\/ldsv\/pagina-2\/vibracoes\/","title":{"rendered":"Vibra\u00e7\u00f5es Mec\u00e2nicas"},"content":{"rendered":"<p>Qualquer movimento que se repete ap\u00f3s um intervalo de tempo \u00e9 chamado de <a href=\"http:\/\/sites.poli.usp.br\/d\/pme2341\/\"><em><strong>vibra\u00e7\u00e3o<\/strong> <\/em><\/a>ou <a href=\"https:\/\/youtu.be\/vLaFAKnaRJU\" target=\"_blank\" rel=\"noopener\"><em><strong>oscila\u00e7\u00e3o<\/strong><\/em><\/a>. O balan\u00e7o de um <a href=\"https:\/\/youtu.be\/Tlcsym0dC9Y\" target=\"_blank\" rel=\"noopener\"><em><strong>p\u00eandulo<\/strong><\/em><\/a> suportado por um fio \u00e9 um exemplo t\u00edpico de vibra\u00e7\u00e3o. A teoria da vibra\u00e7\u00e3o trata do estudo dos movimentos oscilat\u00f3rios dos corpos e das for\u00e7as a eles associadas. Boa parte das atividades humanas envolve vibra\u00e7\u00f5es. Por exemplo, <a href=\"https:\/\/youtu.be\/98-6WfdumZY\" target=\"_blank\" rel=\"noopener\"><em><strong>ouvimos<\/strong> <\/em><\/a>porque os nossos <a href=\"https:\/\/youtu.be\/3G5jiXl2LSM\" target=\"_blank\" rel=\"noopener\"><em><strong>t\u00edmpanos<\/strong><\/em><\/a> vibram e vemos porque as <a href=\"https:\/\/youtu.be\/nwlhAXkzjj0\" target=\"_blank\" rel=\"noopener\"><em><strong>ondas de luz<\/strong><\/em><\/a>\u00a0vibram.\u00a0 Uma caminhada envolve movimentos oscilat\u00f3rios (peri\u00f3dicos) das <a href=\"https:\/\/youtu.be\/yZNJDgiCp3Y\" target=\"_blank\" rel=\"noopener\"><em><strong>pernas e dos bra\u00e7os<\/strong><\/em><\/a>, a respira\u00e7\u00e3o est\u00e1 associada \u00e0 oscila\u00e7\u00e3o do volume dos pulm\u00f5es. A fala humana requer o movimento oscilat\u00f3rio das <a href=\"https:\/\/youtu.be\/JF8rlKuSoFM\" target=\"_blank\" rel=\"noopener\"><em><strong>cordas vocais na laringe<\/strong><\/em><\/a> (e da l\u00edngua). Os primeiros estudiosos no campo da vibra\u00e7\u00e3o concentraram seus esfor\u00e7os na compreens\u00e3o dos fen\u00f4menos naturais e no desenvolvimento de teorias matem\u00e1ticas para descrever a vibra\u00e7\u00e3o dos sistemas f\u00edsicos. Nos \u00faltimos tempos, muitas investiga\u00e7\u00f5es t\u00eam sido motivadas pelas aplica\u00e7\u00f5es de vibra\u00e7\u00e3o em engenharia, como o projeto de m\u00e1quinas, funda\u00e7\u00f5es, estruturas, motores, turbinas e sistemas de controle.\u00a0 A maioria dos <strong><em><a href=\"https:\/\/youtu.be\/A84W69xFlto\" target=\"_blank\" rel=\"noopener\">rotores <\/a><\/em><\/strong>tem problemas vibracionais devido ao desequil\u00edbrio inerente decorrente de uma fabrica\u00e7\u00e3o imperfeita. O sistema vibrat\u00f3rio, em geral, inclui um meio de armazenamento de energia potencial (mola ou elasticidade), um meio de armazenamento de energia cin\u00e9tica (massa ou in\u00e9rcia) e um meio pelo qual a energia \u00e9 perdida gradualmente (amortecedor). A vibra\u00e7\u00e3o de um sistema envolve a transfer\u00eancia de sua energia potencial em energia cin\u00e9tica e de energia cin\u00e9tica em energia potencial, alternadamente. Se o sistema for amortecido, alguma energia \u00e9 dissipada em cada ciclo de vibra\u00e7\u00e3o e deve ser substitu\u00edda por uma fonte externa para que um estado de vibra\u00e7\u00e3o constante seja mantido. Os fen\u00f4menos <a href=\"https:\/\/youtu.be\/vLaFAKnaRJU\" target=\"_blank\" rel=\"noopener\"><em><strong>vibrat\u00f3rios<\/strong> <\/em><\/a>s\u00e3o descritos por <a href=\"https:\/\/youtu.be\/TTKaNcFrDEw\" target=\"_blank\" rel=\"noopener\"><em><strong>equa\u00e7\u00f5es diferenciais<\/strong><\/em><\/a> que podem ser resolvidas considerando a resposta oscilat\u00f3ria peri\u00f3dica do sistema.<\/p>\n<p>Sendo a vibra\u00e7\u00e3o um movimento peri\u00f3dico, a sua an\u00e1lise pode ser realizada com recursos matem\u00e1ticos como a <a href=\"https:\/\/youtu.be\/er8EYE1xe-w\" target=\"_blank\" rel=\"noopener\"><em><strong>exponencial<\/strong><\/em><\/a>\u00a0<a href=\"https:\/\/youtu.be\/jeyQZyGCnqM?t=147\" target=\"_blank\" rel=\"noopener\"><strong>complexa<\/strong><\/a>\u00a0(<a href=\"https:\/\/youtu.be\/HaieKvBCJ60\" target=\"_blank\" rel=\"noopener\"><em><strong>Euler<\/strong><\/em><\/a>), transformada de <a href=\"https:\/\/youtu.be\/ZGPtPkTft8g\"><em><strong>Laplace<\/strong><\/em><\/a> ou pelo m\u00e9todo de <a href=\"https:\/\/youtu.be\/n2y7n6jw5d0\"><em><strong>Fourier<\/strong><\/em><\/a>.<\/p>\n<p>Um aspecto importante dos problemas de vibra\u00e7\u00f5es \u00e9 a resson\u00e2ncia. A resson\u00e2ncia ocorre quando a excita\u00e7\u00e3o est\u00e1 na mesma frequ\u00eancia de um dos modos vibrar. Veja alguns v\u00eddeos sobre resson\u00e2ncia.<\/p>\n<p>&nbsp;<\/p>\n<p style=\"text-align: center;\">Estrutura com 1 GL e excita\u00e7\u00e3o pela base<\/p>\n<p style=\"text-align: center;\"><a href=\"https:\/\/www.youtube.com\/watch?v=LV_UuzEznHs\" target=\"_blank\" rel=\"noopener noreferrer\" data-saferedirecturl=\"https:\/\/www.google.com\/url?hl=pt-BR&amp;q=https:\/\/www.youtube.com\/watch?v%3DLV_UuzEznHs&amp;source=gmail&amp;ust=1482881378704000&amp;usg=AFQjCNHQ68D95a8lyKpnXaFSA-JOAByb0w\"><iframe loading=\"lazy\" src=\"https:\/\/www.youtube.com\/embed\/LV_UuzEznHs\" width=\"560\" height=\"314\" allowfullscreen=\"allowfullscreen\" data-mce-fragment=\"1\"><\/iframe><\/a><\/p>\n<p style=\"text-align: center;\">Fonte: V\u00eddeo dispon\u00edvel da internet<\/p>\n<p>&nbsp;<\/p>\n<p style=\"text-align: center;\">Estrutura com 3 GL e excita\u00e7\u00e3o pela base<\/p>\n<p style=\"text-align: center;\"><iframe loading=\"lazy\" src=\"https:\/\/www.youtube.com\/embed\/OaXSmPgl1os\" width=\"560\" height=\"314\" allowfullscreen=\"allowfullscreen\" data-mce-fragment=\"1\"><\/iframe><\/p>\n<p style=\"text-align: center;\">Fonte: V\u00eddeo dispon\u00edvel da internet<\/p>\n<p>&nbsp;<\/p>\n<p style=\"text-align: center;\">Modos de vibrar<\/p>\n<p style=\"text-align: center;\"><iframe loading=\"lazy\" src=\"https:\/\/www.youtube.com\/embed\/uWoiMMLIvco\" width=\"560\" height=\"314\" allowfullscreen=\"allowfullscreen\" data-mce-fragment=\"1\"><\/iframe><\/p>\n<p style=\"text-align: center;\">Fonte: V\u00eddeo dispon\u00edvel da internet<\/p>\n<p>&nbsp;<\/p>\n<p style=\"text-align: center;\">London Millenium Bridge<\/p>\n<p style=\"text-align: center;\"><iframe loading=\"lazy\" src=\"https:\/\/www.youtube.com\/embed\/eAXVa__XWZ8\" width=\"560\" height=\"314\" allowfullscreen=\"allowfullscreen\" data-mce-fragment=\"1\"><\/iframe><\/p>\n<p style=\"text-align: center;\">Fonte: V\u00eddeo dispon\u00edvel da internet<\/p>\n<p>&nbsp;<\/p>\n<p style=\"text-align: center;\">Ponte de Tacoma\u00a0 (1940 USA)<\/p>\n<p style=\"text-align: center;\"><iframe loading=\"lazy\" src=\"https:\/\/www.youtube.com\/embed\/lXyG68_caV4\" width=\"560\" height=\"315\" frameborder=\"0\" allowfullscreen=\"allowfullscreen\" data-mce-fragment=\"1\"><\/iframe><\/p>\n<p style=\"text-align: center;\">Fonte: V\u00eddeo dispon\u00edvel da internet<\/p>\n<p>&nbsp;<\/p>\n<h3 style=\"text-align: center;\">Tacoma Bridge (1940)<\/h3>\n<div style=\"width: 604px;\" class=\"wp-video\"><video class=\"wp-video-shortcode\" id=\"video-215-1\" width=\"604\" height=\"340\" preload=\"metadata\" controls=\"controls\"><source type=\"video\/mp4\" src=\"https:\/\/sites.usp.br\/ldsv\/wp-content\/uploads\/sites\/1453\/2024\/11\/Tacoma_Bridge_Colapse.mp4?_=1\" \/><a href=\"https:\/\/sites.usp.br\/ldsv\/wp-content\/uploads\/sites\/1453\/2024\/11\/Tacoma_Bridge_Colapse.mp4\">https:\/\/sites.usp.br\/ldsv\/wp-content\/uploads\/sites\/1453\/2024\/11\/Tacoma_Bridge_Colapse.mp4<\/a><\/video><\/div>\n<p style=\"text-align: center;\">Fonte: V\u00eddeo dispon\u00edvel da internet<\/p>\n<p>&nbsp;<\/p>\n<h3>An\u00e1lise de Vibra\u00e7\u00f5es:<\/h3>\n<p>Os sistemas mec\u00e2nicos tem seu movimentos descritos por equa\u00e7\u00f5es <a href=\"https:\/\/youtu.be\/p_di4Zn4wz4?list=PLZHQObOWTQDNPOjrT6KVlfJuKtYTftqH6\"><em><strong>diferenciais<\/strong><\/em><\/a>. Os sistemas com multiplos graus de liberdade ou sistemas cont\u00ednuos s\u00e3o descritos por <a href=\"https:\/\/youtu.be\/ly4S0oi3Yz8?list=PLZHQObOWTQDNPOjrT6KVlfJuKtYTftqH6\"><em><strong>equa\u00e7\u00f5es diferenciais parciais<\/strong><\/em><\/a>.<\/p>\n<p>Embora o movimento harm\u00f4nico seja mais simples de manusear, o movimento de muitos sistemas vibrat\u00f3rios n\u00e3o \u00e9 harm\u00f4nico. No entanto, em muitos casos as vibra\u00e7\u00f5es s\u00e3o peri\u00f3dicas. Felizmente, qualquer fun\u00e7\u00e3o peri\u00f3dica do tempo pode ser representada pela s\u00e9rie de <a href=\"https:\/\/youtu.be\/r6sGWTCMz2k?list=PLZHQObOWTQDNPOjrT6KVlfJuKtYTftqH6\"><em><strong>Fourier<\/strong> <\/em><\/a>como uma soma infinita de termos seno e cosseno.<\/p>\n<p>&nbsp;<\/p>\n<h3>Estabilidade:<\/h3>\n<p>Sistemas mec\u00e2nicos podem apresentar instabilidade durante o seu funcionamento. Este fen\u00f4meno pode ser avaliado nas propriedades do modelo din\u00e2mico do sistema (parte real das auto-propriedades). Um sistema de controle \u00e9 basicamente um sistema entrada(s)-sa\u00edda(s) de um sistema din\u00e2mico cujo comportamento \u00e9 descrito matematicamente por um conjunto de equa\u00e7\u00f5es diferenciais. A filosofia b\u00e1sica de um sistema de controle \u00e9 unir o resultado da medi\u00e7\u00f5es de elementos sensores e a a\u00e7\u00e3o dos elementos atuadores. Veja no pr\u00f3ximo v\u00eddeo a ilustra\u00e7\u00e3o da instabilidade de uma motocicleta e do fen\u00f4meno de oscila\u00e7\u00e3o de roda guiada <em>(shimmy):<\/em><\/p>\n<p>&nbsp;<\/p>\n<div style=\"width: 604px;\" class=\"wp-video\"><video class=\"wp-video-shortcode\" id=\"video-215-2\" width=\"604\" height=\"340\" preload=\"metadata\" controls=\"controls\"><source type=\"video\/mp4\" src=\"https:\/\/sites.usp.br\/ldsv\/wp-content\/uploads\/sites\/1453\/2024\/10\/Motorcycle_Instability.mp4?_=2\" \/><a href=\"https:\/\/sites.usp.br\/ldsv\/wp-content\/uploads\/sites\/1453\/2024\/10\/Motorcycle_Instability.mp4\">https:\/\/sites.usp.br\/ldsv\/wp-content\/uploads\/sites\/1453\/2024\/10\/Motorcycle_Instability.mp4<\/a><\/video><\/div>\n<p style=\"text-align: center;\">Fonte: V\u00eddeo dispon\u00edvel da internet<\/p>\n<p>&nbsp;<\/p>\n<div style=\"width: 604px;\" class=\"wp-video\"><video class=\"wp-video-shortcode\" id=\"video-215-3\" width=\"604\" height=\"340\" preload=\"metadata\" controls=\"controls\"><source type=\"video\/mp4\" src=\"https:\/\/sites.usp.br\/ldsv\/wp-content\/uploads\/sites\/1453\/2024\/09\/Shimmy_B.mp4?_=3\" \/><a href=\"https:\/\/sites.usp.br\/ldsv\/wp-content\/uploads\/sites\/1453\/2024\/09\/Shimmy_B.mp4\">https:\/\/sites.usp.br\/ldsv\/wp-content\/uploads\/sites\/1453\/2024\/09\/Shimmy_B.mp4<\/a><\/video><\/div>\n<p style=\"text-align: center;\">Fonte: V\u00eddeo dispon\u00edvel da internet<\/p>\n<h3><\/h3>\n<h3><\/h3>\n<p>&nbsp;<\/p>\n<h3>Absorvedores din\u00e2micos<\/h3>\n<p>Um amortecedor de massa sintonizado, tamb\u00e9m conhecido como absorvedor harm\u00f4nico ou amortecedor s\u00edsmico, \u00e9 um dispositivo instalado em estruturas para reduzir vibra\u00e7\u00f5es mec\u00e2nicas. Consiste em uma massa montada sobre uma ou mais molas amortecidas. Sua frequ\u00eancia de oscila\u00e7\u00e3o \u00e9 ajustada para ser semelhante \u00e0 frequ\u00eancia de resson\u00e2ncia do objeto ao qual est\u00e1 montado, reduzindo a amplitude m\u00e1xima da vibra\u00e7\u00e3o, embora com um peso muito menor.<\/p>\n<p>&nbsp;<\/p>\n<div style=\"width: 478px;\" class=\"wp-video\"><video class=\"wp-video-shortcode\" id=\"video-215-4\" width=\"478\" height=\"850\" preload=\"metadata\" controls=\"controls\"><source type=\"video\/mp4\" src=\"https:\/\/sites.usp.br\/ldsv\/wp-content\/uploads\/sites\/1453\/2026\/01\/Dinamic_Vibration_Absorver.mp4?_=4\" \/><a href=\"https:\/\/sites.usp.br\/ldsv\/wp-content\/uploads\/sites\/1453\/2026\/01\/Dinamic_Vibration_Absorver.mp4\">https:\/\/sites.usp.br\/ldsv\/wp-content\/uploads\/sites\/1453\/2026\/01\/Dinamic_Vibration_Absorver.mp4<\/a><\/video><\/div>\n<p style=\"text-align: center;\">Fonte: tiktok na internet<\/p>\n<p>&nbsp;<\/p>\n<h3>Referencias Bibliogr\u00e1ficas:<\/h3>\n<p><span class=\"fontstyle2\"><a href=\"https:\/\/www.scirp.org\/journal\/detailedInforofeditorialboard?personid=4165\">Singiresu S. Rao<\/a> (2011) <\/span><span class=\"fontstyle0\"><a href=\"https:\/\/www.amazon.com.br\/Vibra%C3%A7%C3%B5es-mec%C3%A2nicas-Singiresu-Rao\/dp\/8576052008\"><em><strong>Mechanical Vibrations<\/strong><\/em><\/a>, <\/span><span class=\"fontstyle0\">Fifth Edition. Prentice Hall, Person . ISBN 13: 978-0-13-212819.<br \/>\n<\/span><\/p>\n<p>Luiz Carlos Felicio (2007) <a href=\"https:\/\/a.co\/d\/4PYlf0L\"><em><strong>Modelagem da Din\u00e2mica de Sistemas<\/strong><\/em><\/a>. Editora Rima. ISBN-13 \u200f : \u200e 978-8576561187.<\/p>\n<p>Ogata, K. (2010) <a href=\"https:\/\/a.co\/d\/5Fi6TWl\"><em><strong>Engenharia de Controle Moderno<\/strong><\/em><\/a>. Editora \u200fPearson Universidades, 5\u00aa edi\u00e7\u00e3o. ISBN-13: \u200e <a href=\"https:\/\/a.co\/d\/5Fi6TWl\">978-8576058106<\/a>.<\/p>\n<p>Ogata, K. (2003) <a href=\"https:\/\/a.co\/d\/bVjDyWc\"><em><strong>System Dynamics<\/strong><\/em><\/a>. Editora \u200fPearson , 4th Edition. ISBN-13: \u200e <a href=\"https:\/\/a.co\/d\/bVjDyWc\">978-0131424623<\/a><\/p>\n<p>J. P. <a href=\"https:\/\/pt.wikipedia.org\/wiki\/Den_Hartog\">Den Hartog<\/a> (1901-1989) MIT &#8211; <a href=\"https:\/\/a.co\/d\/7ivucSR\"><em><strong>Mechanical Vibrations<\/strong><\/em><\/a>, 3\u00aa Ed., Editora McGraw-Hill, 1947. ISBN13 &#8211; 978-0486647852.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>Qualquer movimento que se repete ap\u00f3s um intervalo de tempo \u00e9 chamado de vibra\u00e7\u00e3o ou oscila\u00e7\u00e3o. O balan\u00e7o de um p\u00eandulo suportado por um fio \u00e9 um exemplo t\u00edpico de vibra\u00e7\u00e3o. A teoria da vibra\u00e7\u00e3o trata do estudo dos movimentos oscilat\u00f3rios dos corpos e das for\u00e7as a eles associadas. 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