1.سهلة
آلة ترتكز على حوامل نابضية تنضغط بمقدار 2 mm تحت وزنها. اعتبرها نظامًا غير مخمَّد بدرجة حرية واحدة واستخدم g = 9,81 m/s². أوجد التردد الطبيعي fn للاهتزاز الرأسي بالـ Hz.
δst = 2 mmg = 9,81 m/s²
fn = Hz
ورقة عمل الاهتزازات الميكانيكية مع الإجابات
2.سهلة
آلة ترتكز على حوامل نابضية تنضغط بمقدار 15 mm تحت وزنها. اعتبرها نظامًا غير مخمَّد بدرجة حرية واحدة واستخدم g = 9,81 m/s². أوجد التردد الطبيعي fn للاهتزاز الرأسي بالـ Hz.
δst = 15 mmg = 9,81 m/s²
fn = Hz
3.متوسطة
كتلة 15 kg على نابض جساءته 12 kN/m لها مخمِّد لزج يعطي نسبة تخميد 0,4. أوجد التردد الطبيعي المخمَّد fd لاهتزازها الحر بالـ Hz.
m = 15 kgk = 12 kN/mζ = 0,4
fd = Hz
4.متوسطة
كتلة 25 kg على نابض جساءته 25 kN/m لها مخمِّد لزج يعطي نسبة تخميد 0,7. أوجد التردد الطبيعي المخمَّد fd لاهتزازها الحر بالـ Hz.
m = 25 kgk = 25 kN/mζ = 0,7
fd = Hz
5.صعبة
كتلة 10 kg معلّقة بالنابض k₃ = 40 kN/m. الطرف العلوي لـ k₃ مثبَّت بقضيب صلب معلّق بنابضين متجاورين، k₁ = 30 kN/m و k₂ = 12 kN/m؛ ويبقى القضيب أفقيًا. أهمل التخميد وكتل النوابض والقضيب. أوجد التردد الطبيعي fn للاهتزاز الرأسي بالـ Hz.
m = 10 kgk1 = 30 kN/mk2 = 12 kN/mk3 = 40 kN/m
fn = Hz
6.صعبة
كتلة 100 kg معلّقة بالنابض k₃ = 60 kN/m. الطرف العلوي لـ k₃ مثبَّت بقضيب صلب معلّق بنابضين متجاورين، k₁ = 20 kN/m و k₂ = 100 kN/m؛ ويبقى القضيب أفقيًا. أهمل التخميد وكتل النوابض والقضيب. أوجد التردد الطبيعي fn للاهتزاز الرأسي بالـ Hz.
m = 100 kgk1 = 20 kN/mk2 = 100 kN/mk3 = 60 kN/m
fn = Hz
مفتاح الإجابات
- 1. fn = 11,15 Hz
- 2. fn = 4,07 Hz
- 3. fd = 4,126 Hz
- 4. fd = 3,594 Hz
- 5. fn = 7,204 Hz
- 6. fn = 3,183 Hz
حلول كاملة خطوة بخطوة: تدرّب على هذا الموضوع في examproblems.com.