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
kmδst​ = 2 mmsin carga

Una máquina se apoya sobre soportes elásticos, que se comprimen 2 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.

δst = 2 mmg = 9,81 m/s²
fn = Hz
2.Fácil
k = 100 kN/mm = 25 kgx

Una masa de 25 kg cuelga de un muelle con una rigidez de 100 kN/m. Desprecia el amortiguamiento. Halla la frecuencia natural fn en Hz.

m = 25 kgk = 100 kN/m
fn = Hz
3.Media
k = 2 kN/mc = 120 N·s/mm = 12 kg

Una masa de 12 kg está soportada por un muelle con una rigidez de 2 kN/m y un amortiguador viscoso con un coeficiente de amortiguamiento de 120 N·s/m. Halla el factor de amortiguamiento ζ.

m = 12 kgk = 2 kN/mc = 120 N·s/m
ζ =
4.Media
k = 40 kN/mζ = 0,45m = 5 kg

Una masa de 5 kg sobre un muelle con una rigidez de 40 kN/m tiene un amortiguador viscoso que da un factor de amortiguamiento de 0,45. Halla la frecuencia natural amortiguada fd de su vibración libre en Hz.

m = 5 kgk = 40 kN/mζ = 0,45
fd = Hz
5.Difícil
k1​ = 15k2​ = 30m = 100 kg

Una masa de 100 kg cuelga de dos muelles unidos uno tras otro (en serie): el muelle superior tiene k₁ = 15 kN/m y el inferior k₂ = 30 kN/m. Desprecia el amortiguamiento y las masas de los muelles. Halla la frecuencia natural fn de vibración vertical en Hz.

m = 100 kgk1 = 15 kN/mk2 = 30 kN/m
fn = Hz
6.Difícil
k1​ = 80k2​ = 15m = 5 kg

Una masa de 5 kg cuelga de dos muelles unidos uno tras otro (en serie): el muelle superior tiene k₁ = 80 kN/m y el inferior k₂ = 15 kN/m. Desprecia el amortiguamiento y las masas de los muelles. Halla la frecuencia natural fn de vibración vertical en Hz.

m = 5 kgk1 = 80 kN/mk2 = 15 kN/m
fn = Hz

Soluciones

  1. 1. fn = 11,15 Hz
  2. 2. fn = 10,07 Hz
  3. 3. ζ = 0,3873
  4. 4. fd = 12,71 Hz
  5. 5. fn = 1,592 Hz
  6. 6. fn = 8 Hz

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