Fisica

VIBRAÇÕES FORÇADAS SOB EXCITAÇÃO HARMÔNICA
-I-

Introdução
 Vibração forçada é aquela que ocorre quando o sistema sofre a ação de forças externas

durante o movimento. As forças que atuam sobre o sistema podem ser determinísticas ou aleatórias, determinando uma característica do movimento vibratório.
 As forças determinísticas poderão se apresentar de diversas formas. As forças

harmônicas e as forças periódicas são as que representam a maioria dos fenômenos responsáveis por vibrações em sistemas físicos.
 os sistemas estudados são representados por equações diferenciais lineares. A resposta

de um tal sistema, que é a solução da equação do movimento, sob a ação de forças, terá a mesma forma funcional que a força atuante. Isto significa que uma força harmônica produz uma vibração harmônica, uma força periódica produz uma vibração periódica, etc.

 A solução particular da equação diferencial é, então responsável por representar este movimento. Mas

a solução geral é composta de uma solução homogênea e uma solução particular.
 A solução homogênea representa a parcela transitória da resposta do sistema, aquela que é

produzida pelas condições iniciais do movimento.
 É também a solução homogênea que representa a resposta transiente que resulta da

aplicação eventual de alguma força com tempo de duração finito.
 A excitação harmônica é representada por uma função senoidal apresentando a forma:

F (t )  F0 sent   
F (t )  F0 cost   

 onde F0 é a amplitude da força (o valor da força quando a mesma é aplicada estaticamente), ω é a

frequência com que a força é aplicada (igual a zero quando de aplicação estática) e  é o ângulo de fase medido em relação ao referencial de tempo.

 Em forma complexa pode-se escrever também:

F (t )  F0ei  t  
 Este tipo de força produzirá uma resposta harmônica que também terá a forma funcional

senoidal.

Obs.: Neste tópico, também será visto o fenômeno da ressonância,