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 = 40 kN/mm = 20 kgx

Una masa de 20 kg cuelga de un muelle con una rigidez de 40 kN/m. Desprecia el amortiguamiento. Halla la frecuencia natural fn en Hz.

m = 20 kgk = 40 kN/m
fn = Hz
2.Fácil
k = 10 kN/mm = 10 kgx

Una masa de 10 kg cuelga de un muelle con una rigidez de 10 kN/m. Desprecia el amortiguamiento. Halla la frecuencia natural fn en Hz.

m = 10 kgk = 10 kN/m
fn = Hz
3.Media
tx40 mm4 ciclos0,9 mm

En un ensayo de vibración libre de un sistema masa–muelle amortiguado, a un pico de desplazamiento de 40 mm le sigue 4 ciclos después un pico de 0,9 mm. Halla el factor de amortiguamiento ζ.

x0 = 40 mmx4 = 0,9 mmn = 4
ζ =
4.Media
k = 20 kN/mζ = 0,4m = 2 kg

Una masa de 2 kg sobre un muelle con una rigidez de 20 kN/m tiene un amortiguador viscoso que da un factor de amortiguamiento de 0,4. Halla la frecuencia natural amortiguada fd de su vibración libre en Hz.

m = 2 kgk = 20 kN/mζ = 0,4
fd = Hz
5.Difícil
k1​ = 40k2​ = 80k3​ = 40m = 25 kg

Una masa de 25 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 = 40 kN/m y k₂ = 80 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 = 25 kgk1 = 40 kN/mk2 = 80 kN/mk3 = 40 kN/m
fn = Hz
6.Difícil
k1​ = 100k2​ = 40k3​ = 60m = 40 kg

Una masa de 40 kg cuelga del muelle k₃ = 60 kN/m. El extremo superior de k₃ está unido a una barra rígida que cuelga de dos muelles uno al lado del otro, k₁ = 100 kN/m y k₂ = 40 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 = 40 kgk1 = 100 kN/mk2 = 40 kN/mk3 = 60 kN/m
fn = Hz

Soluciones

  1. 1. fn = 7,118 Hz
  2. 2. fn = 5,033 Hz
  3. 3. ζ = 0,1493
  4. 4. fd = 14,59 Hz
  5. 5. fn = 5,513 Hz
  6. 6. fn = 5,157 Hz

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