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 = 80 kN/mm = 100 kgx

Una masa de 100 kg cuelga de un muelle con una rigidez de 80 kN/m. Desprecia el amortiguamiento. Halla la pulsación natural ωn en rad/s.

m = 100 kgk = 80 kN/m
ωn = rad/s
2.Fácil
k = 40 kN/mm = 10 kgx

Una masa de 10 kg cuelga de un muelle con una rigidez de 40 kN/m. Desprecia el amortiguamiento. Halla la pulsación natural ωn en rad/s.

m = 10 kgk = 40 kN/m
ωn = rad/s
3.Media
k = 12 kN/mc = 20 N·s/mm = 2 kg

Una masa de 2 kg está soportada por un muelle con una rigidez de 12 kN/m y un amortiguador viscoso con un coeficiente de amortiguamiento de 20 N·s/m. Halla el factor de amortiguamiento ζ.

m = 2 kgk = 12 kN/mc = 20 N·s/m
ζ =
4.Media
k = 80 kN/mζ = 0,5m = 25 kg

Una masa de 25 kg sobre un muelle con una rigidez de 80 kN/m tiene un amortiguador viscoso que da un factor de amortiguamiento de 0,5. Halla la frecuencia natural amortiguada fd de su vibración libre en Hz.

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

Una masa de 20 kg cuelga del muelle k₃ = 25 kN/m. El extremo superior de k₃ está unido a una barra rígida que cuelga de dos muelles uno al lado del otro, k₁ = 25 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 = 20 kgk1 = 25 kN/mk2 = 40 kN/mk3 = 25 kN/m
fn = Hz
6.Difícil
k1​ = 20k2​ = 20m = 40 kg

Una masa de 40 kg cuelga de dos muelles uno al lado del otro (en paralelo), con rigideces k₁ = 20 kN/m y k₂ = 20 kN/m. La masa se mantiene horizontal. Desprecia el amortiguamiento y las masas de los muelles. Halla la frecuencia natural fn de vibración vertical en Hz.

m = 40 kgk1 = 20 kN/mk2 = 20 kN/m
fn = Hz

Soluciones

  1. 1. ωn = 28,28 rad/s
  2. 2. ωn = 63,25 rad/s
  3. 3. ζ = 0,06455
  4. 4. fd = 7,797 Hz
  5. 5. fn = 4,782 Hz
  6. 6. fn = 5,033 Hz

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