Hoja de ejercicios de Vibraciones mecánicas con soluciones

Hoja de ejercicios de Vibraciones mecánicas gratis e imprimible: 6 problemas desde nivel fácil hasta nivel de examen, con soluciones. Imprímela o guárdala como PDF.

Para docentes: pueden imprimirla, copiarla y usarla en clase gratis. Cada hoja nueva tiene valores nuevos y su propia clave de respuestas. Agradecemos un enlace a ExamProblems en la página de tu curso.

Nombre: ____________________   Fecha: ____________

1.Fácil
k = 100 kN/mm = 100 kgx

Una masa de 100 kg cuelga de un muelle con una rigidez de 100 kN/m. Desprecia el amortiguamiento. Halla la frecuencia natural fn en Hz.

m = 100 kgk = 100 kN/m
fn = Hz
2.Fácil
k = 50 kN/mm = 8 kgx

Una masa de 8 kg cuelga de un muelle con una rigidez de 50 kN/m. Desprecia el amortiguamiento. Halla la frecuencia natural fn en Hz.

m = 8 kgk = 50 kN/m
fn = Hz
3.Media
tx15 mm2 ciclos10,3 mm

En un ensayo de vibración libre de un sistema masa–muelle amortiguado, a un pico de desplazamiento de 15 mm le sigue 2 ciclos después un pico de 10,3 mm. Halla el factor de amortiguamiento ζ.

x0 = 15 mmx2 = 10,3 mmn = 2
ζ =
4.Media
k = 40 kN/mc = 100 N·s/mm = 25 kg

Una masa de 25 kg está soportada por un muelle con una rigidez de 40 kN/m y un amortiguador viscoso con un coeficiente de amortiguamiento de 100 N·s/m. Halla el factor de amortiguamiento ζ.

m = 25 kgk = 40 kN/mc = 100 N·s/m
ζ =
5.Difícil
k1​ = 5k2​ = 30k3​ = 100m = 20 kg

Una masa de 20 kg cuelga del muelle k₃ = 100 kN/m. El extremo superior de k₃ está unido a una barra rígida que cuelga de dos muelles uno al lado del otro, k₁ = 5 kN/m y k₂ = 30 kN/m; la barra se mantiene horizontal. Desprecia el amortiguamiento y las masas de los muelles y de la barra. Halla la frecuencia natural fn de vibración vertical en Hz.

m = 20 kgk1 = 5 kN/mk2 = 30 kN/mk3 = 100 kN/m
fn = Hz
6.Difícil
k1​ = 30k2​ = 100k3​ = 40m = 10 kg

Una masa de 10 kg cuelga del muelle k₃ = 40 kN/m. El extremo superior de k₃ está unido a una barra rígida que cuelga de dos muelles uno al lado del otro, k₁ = 30 kN/m y k₂ = 100 kN/m; la barra se mantiene horizontal. Desprecia el amortiguamiento y las masas de los muelles y de la barra. Halla la frecuencia natural fn de vibración vertical en Hz.

m = 10 kgk1 = 30 kN/mk2 = 100 kN/mk3 = 40 kN/m
fn = Hz

Soluciones

  1. 1. fn = 5,033 Hz
  2. 2. fn = 12,58 Hz
  3. 3. ζ = 0,0299
  4. 4. ζ = 0,05
  5. 5. fn = 5,73 Hz
  6. 6. fn = 8,802 Hz

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