ورقة عمل الاهتزازات الميكانيكية مع الإجابات

ورقة عمل مجانية قابلة للطباعة في الاهتزازات الميكانيكية: 6 مسألة من السهل إلى مستوى الامتحان، مع مفتاح الإجابات. اطبعها أو احفظها بصيغة PDF.

للمعلمين: يمكن طباعتها ونسخها واستخدامها في الصف مجانًا. كل ورقة عمل جديدة لها قيم جديدة ومفتاح إجابات خاص بها. نقدّر إضافة رابط إلى ExamProblems في صفحة مقررك.

الاسم: ____________________   التاريخ: ____________

1.سهلة
kmδst​ = 25 mmدون حمل

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.

δst = 25 mmg = 9,81 m/s²
fn = Hz
2.سهلة
k = 5 kN/mm = 10 kgx

كتلة 10 kg معلّقة بنابض جساءته 5 kN/m. أهمل التخميد. أوجد التردد الطبيعي fn بالـ Hz.

m = 10 kgk = 5 kN/m
fn = Hz
3.متوسطة
k = 15 kN/mc = 60 N·s/mm = 25 kg

كتلة 25 kg يحملها نابض جساءته 15 kN/m ومخمِّد لزج معامل تخميده 60 N·s/m. أوجد نسبة التخميد ζ.

m = 25 kgk = 15 kN/mc = 60 N·s/m
ζ =
4.متوسطة
k = 15 kN/mc = 130 N·s/mm = 12 kg

كتلة 12 kg يحملها نابض جساءته 15 kN/m ومخمِّد لزج معامل تخميده 130 N·s/m. أوجد نسبة التخميد ζ.

m = 12 kgk = 15 kN/mc = 130 N·s/m
ζ =
5.صعبة
k1​ = 12k2​ = 10k3​ = 30m = 5 kg

كتلة 5 kg معلّقة بالنابض k₃ = 30 kN/m. الطرف العلوي لـ k₃ مثبَّت بقضيب صلب معلّق بنابضين متجاورين، k₁ = 12 kN/m و k₂ = 10 kN/m؛ ويبقى القضيب أفقيًا. أهمل التخميد وكتل النوابض والقضيب. أوجد التردد الطبيعي fn للاهتزاز الرأسي بالـ Hz.

m = 5 kgk1 = 12 kN/mk2 = 10 kN/mk3 = 30 kN/m
fn = Hz
6.صعبة
k1​ = 60k2​ = 20k3​ = 15m = 5 kg

كتلة 5 kg معلّقة بالنابض k₃ = 15 kN/m. الطرف العلوي لـ k₃ مثبَّت بقضيب صلب معلّق بنابضين متجاورين، k₁ = 60 kN/m و k₂ = 20 kN/m؛ ويبقى القضيب أفقيًا. أهمل التخميد وكتل النوابض والقضيب. أوجد التردد الطبيعي fn للاهتزاز الرأسي بالـ Hz.

m = 5 kgk1 = 60 kN/mk2 = 20 kN/mk3 = 15 kN/m
fn = Hz

مفتاح الإجابات

  1. 1. fn = 3,153 Hz
  2. 2. fn = 3,559 Hz
  3. 3. ζ = 0,04899
  4. 4. ζ = 0,1532
  5. 5. fn = 8,019 Hz
  6. 6. fn = 8 Hz

حلول كاملة خطوة بخطوة: تدرّب على هذا الموضوع في examproblems.com.