Arbeitsblatt Mechanische Schwingungen mit Lösungen

Kostenloses Arbeitsblatt Mechanische Schwingungen zum Ausdrucken: 6 Aufgaben von leicht bis Prüfungsniveau, mit Lösungsschlüssel. Drucke es aus oder speichere es als PDF.

Neues ArbeitsblattOnline mit Tipps üben

Für Lehrkräfte: kostenlos ausdrucken, kopieren und im Unterricht verwenden. Jedes neue Arbeitsblatt hat neue Werte und einen eigenen Lösungsschlüssel. Über einen Link zu ExamProblems auf Ihrer Kursseite freuen wir uns.

Name: ____________________   Datum: ____________

1.Leicht
k = 200 kN/mm = 250 kgx

Eine Masse von 250 kg hängt an einer Feder mit einer Steifigkeit von 200 kN/m. Vernachlässige die Dämpfung. Bestimme die Eigenfrequenz fn in Hz.

m = 250 kgk = 200 kN/m
fn = Hz
2.Leicht
k = 150 kN/mm = 80 kgx

Eine Masse von 80 kg hängt an einer Feder mit einer Steifigkeit von 150 kN/m. Vernachlässige die Dämpfung. Bestimme die Eigenkreisfrequenz ωn in rad/s.

m = 80 kgk = 150 kN/m
ωn = rad/s
3.Mittel
k = 100 kN/mζ = 0,45m = 8 kg

Eine Masse von 8 kg an einer Feder mit einer Steifigkeit von 100 kN/m hat einen viskosen Dämpfer, der einen Dämpfungsgrad von 0,45 ergibt. Bestimme die gedämpfte Eigenfrequenz fd ihrer freien Schwingung in Hz.

m = 8 kgk = 100 kN/mζ = 0,45
fd = Hz
4.Mittel
k = 10 kN/mc = 70 N·s/mm = 20 kg

Eine Masse von 20 kg wird von einer Feder mit einer Steifigkeit von 10 kN/m und einem viskosen Dämpfer mit einer Dämpfungskonstante von 70 N·s/m getragen. Bestimme den Dämpfungsgrad ζ.

m = 20 kgk = 10 kN/mc = 70 N·s/m
ζ =
5.Schwer
k1​ = 25k2​ = 60m = 50 kg

Eine Masse von 50 kg hängt an zwei nebeneinander (parallel) angeordneten Federn mit den Steifigkeiten k₁ = 25 kN/m und k₂ = 60 kN/m. Die Masse bleibt waagerecht. Bestimme die Ersatzsteifigkeit keq des Federsystems in kN/m.

m = 50 kgk1 = 25 kN/mk2 = 60 kN/m
keq = kN/m
6.Schwer
k1​ = 10k2​ = 80m = 10 kg

Eine Masse von 10 kg hängt an zwei nebeneinander (parallel) angeordneten Federn mit den Steifigkeiten k₁ = 10 kN/m und k₂ = 80 kN/m. Die Masse bleibt waagerecht. Bestimme die Ersatzsteifigkeit keq des Federsystems in kN/m.

m = 10 kgk1 = 10 kN/mk2 = 80 kN/m
keq = kN/m

Lösungsschlüssel

  1. 1. fn = 4,502 Hz
  2. 2. ωn = 43,3 rad/s
  3. 3. fd = 15,89 Hz
  4. 4. ζ = 0,07826
  5. 5. keq = 85 kN/m
  6. 6. keq = 90 kN/m

Vollständige Schritt-für-Schritt-Lösungen: Übe dieses Thema auf examproblems.com.