آلة ترتكز على حوامل نابضية تنضغط بمقدار 25 mm تحت وزنها. اعتبرها نظامًا غير مخمَّد بدرجة حرية واحدة واستخدم g = 9,81 m/s². أوجد التردد الطبيعي fn للاهتزاز الرأسي بالـ Hz.
ورقة عمل الاهتزازات الميكانيكية مع الإجابات
1.سهلة
δst = 25 mmg = 9,81 m/s²
fn = Hz
2.سهلة
كتلة 20 kg معلّقة بنابض جساءته 4 kN/m. أهمل التخميد. أوجد التردد الطبيعي fn بالـ Hz.
m = 20 kgk = 4 kN/m
fn = Hz
3.متوسطة
كتلة 80 kg على نابض جساءته 20 kN/m لها مخمِّد لزج يعطي نسبة تخميد 0,3. أوجد التردد الطبيعي المخمَّد fd لاهتزازها الحر بالـ Hz.
m = 80 kgk = 20 kN/mζ = 0,3
fd = Hz
4.متوسطة
كتلة 200 kg على نابض جساءته 25 kN/m لها مخمِّد لزج يعطي نسبة تخميد 0,5. أوجد التردد الطبيعي المخمَّد fd لاهتزازها الحر بالـ Hz.
m = 200 kgk = 25 kN/mζ = 0,5
fd = Hz
5.صعبة
كتلة 20 kg معلّقة بنابضين متجاورين (على التوازي)، جساءتاهما k₁ = 20 kN/m و k₂ = 20 kN/m. تبقى الكتلة أفقية. أوجد الجساءة المكافئة keq لنظام النوابض بالـ kN/m.
m = 20 kgk1 = 20 kN/mk2 = 20 kN/m
keq = kN/m
6.صعبة
كتلة 20 kg معلّقة بنابضين متجاورين (على التوازي)، جساءتاهما k₁ = 25 kN/m و k₂ = 50 kN/m. تبقى الكتلة أفقية. أوجد الجساءة المكافئة keq لنظام النوابض بالـ kN/m.
m = 20 kgk1 = 25 kN/mk2 = 50 kN/m
keq = kN/m
مفتاح الإجابات
- 1. fn = 3,153 Hz
- 2. fn = 2,251 Hz
- 3. fd = 2,401 Hz
- 4. fd = 1,541 Hz
- 5. keq = 40 kN/m
- 6. keq = 75 kN/m
حلول كاملة خطوة بخطوة: تدرّب على هذا الموضوع في examproblems.com.