Una máquina se apoya sobre soportes elásticos, que se comprimen 15 mm bajo su peso. Trátala como un sistema de un grado de libertad sin amortiguamiento y usa g = 9,81 m/s². Halla la frecuencia natural fn de vibración vertical en Hz.
Hoja de ejercicios de Vibraciones mecánicas con soluciones
Una masa de 100 kg cuelga de un muelle con una rigidez de 15 kN/m. Desprecia el amortiguamiento. Halla la frecuencia natural fn en Hz.
Una masa de 2 kg está soportada por un muelle con una rigidez de 100 kN/m y un amortiguador viscoso con un coeficiente de amortiguamiento de 360 N·s/m. Halla el factor de amortiguamiento ζ.
En un ensayo de vibración libre de un sistema masa–muelle amortiguado, a un pico de desplazamiento de 12 mm le sigue 3 ciclos después un pico de 5,6 mm. Halla el factor de amortiguamiento ζ.
Una masa de 25 kg cuelga de dos muelles unidos uno tras otro (en serie): el muelle superior tiene k₁ = 25 kN/m y el inferior k₂ = 12 kN/m. Halla la rigidez equivalente keq del sistema de muelles en kN/m.
Una masa de 50 kg cuelga de dos muelles unidos uno tras otro (en serie): el muelle superior tiene k₁ = 20 kN/m y el inferior k₂ = 60 kN/m. Desprecia el amortiguamiento y las masas de los muelles. Halla la frecuencia natural fn de vibración vertical en Hz.
Soluciones
- 1. fn = 4,07 Hz
- 2. fn = 1,949 Hz
- 3. ζ = 0,4025
- 4. ζ = 0,0404
- 5. keq = 8,108 kN/m
- 6. fn = 2,757 Hz
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