كتلة 50 kg معلّقة بنابض جساءته 40 kN/m. أهمل التخميد. أوجد التردد الطبيعي fn بالـ Hz.
ورقة عمل الاهتزازات الميكانيكية مع الإجابات
1.سهلة
m = 50 kgk = 40 kN/m
fn = Hz
2.سهلة
كتلة 8 kg معلّقة بنابض جساءته 20 kN/m. أهمل التخميد. أوجد التردد الطبيعي الزاوي ωn بالـ rad/s.
m = 8 kgk = 20 kN/m
ωn = rad/s
3.متوسطة
في اختبار اهتزاز حر لنظام كتلة–نابض مخمَّد، تلي قمةَ إزاحة مقدارها 10 mm بعد 4 دورات قمةٌ مقدارها 0,5 mm. أوجد نسبة التخميد ζ.
x0 = 10 mmx4 = 0,5 mmn = 4
ζ =
4.متوسطة
كتلة 2 kg يحملها نابض جساءته 40 kN/m ومخمِّد لزج معامل تخميده 60 N·s/m. أوجد نسبة التخميد ζ.
m = 2 kgk = 40 kN/mc = 60 N·s/m
ζ =
5.صعبة
كتلة 100 kg معلّقة بنابضين متجاورين (على التوازي)، جساءتاهما k₁ = 80 kN/m و k₂ = 100 kN/m. تبقى الكتلة أفقية. أوجد الجساءة المكافئة keq لنظام النوابض بالـ kN/m.
m = 100 kgk1 = 80 kN/mk2 = 100 kN/m
keq = kN/m
6.صعبة
كتلة 50 kg معلّقة بنابضين موصولين طرفًا بطرف (على التوالي): النابض العلوي k₁ = 60 kN/m والسفلي k₂ = 10 kN/m. أوجد الجساءة المكافئة keq لنظام النوابض بالـ kN/m.
m = 50 kgk1 = 60 kN/mk2 = 10 kN/m
keq = kN/m
مفتاح الإجابات
- 1. fn = 4,502 Hz
- 2. ωn = 50 rad/s
- 3. ζ = 0,1184
- 4. ζ = 0,1061
- 5. keq = 180 kN/m
- 6. keq = 8,571 kN/m
حلول كاملة خطوة بخطوة: تدرّب على هذا الموضوع في examproblems.com.