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 = 150 kN/mm = 80 kgx

Una masa de 80 kg cuelga de un muelle con una rigidez de 150 kN/m. Desprecia el amortiguamiento. Halla la frecuencia natural fn en Hz.

m = 80 kgk = 150 kN/m
fn = Hz
2.Fácil
k = 50 kN/mm = 500 kgx

Una masa de 500 kg cuelga de un muelle con una rigidez de 50 kN/m. Desprecia el amortiguamiento. Halla la frecuencia natural fn en Hz.

m = 500 kgk = 50 kN/m
fn = Hz
3.Media
k = 15 kN/mζ = 0,35m = 5 kg

Una masa de 5 kg sobre un muelle con una rigidez de 15 kN/m tiene un amortiguador viscoso que da un factor de amortiguamiento de 0,35. Halla la frecuencia natural amortiguada fd de su vibración libre en Hz.

m = 5 kgk = 15 kN/mζ = 0,35
fd = Hz
4.Media
tx12 mm4 ciclos5,6 mm

En un ensayo de vibración libre de un sistema masa–muelle amortiguado, a un pico de desplazamiento de 12 mm le sigue 4 ciclos después un pico de 5,6 mm. Halla el factor de amortiguamiento ζ.

x0 = 12 mmx4 = 5,6 mmn = 4
ζ =
5.Difícil
k1​ = 80k2​ = 25k3​ = 10m = 25 kg

Una masa de 25 kg cuelga del muelle k₃ = 10 kN/m. El extremo superior de k₃ está unido a una barra rígida que cuelga de dos muelles uno al lado del otro, k₁ = 80 kN/m y k₂ = 25 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 = 80 kN/mk2 = 25 kN/mk3 = 10 kN/m
fn = Hz
6.Difícil
k1​ = 50k2​ = 60k3​ = 15m = 20 kg

Una masa de 20 kg cuelga del muelle k₃ = 15 kN/m. El extremo superior de k₃ está unido a una barra rígida que cuelga de dos muelles uno al lado del otro, k₁ = 50 kN/m y k₂ = 60 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 = 50 kN/mk2 = 60 kN/mk3 = 15 kN/m
fn = Hz

Soluciones

  1. 1. fn = 6,892 Hz
  2. 2. fn = 1,592 Hz
  3. 3. fd = 8,166 Hz
  4. 4. ζ = 0,03031
  5. 5. fn = 3,042 Hz
  6. 6. fn = 4,089 Hz

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