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​ = 12 mmsin carga

Una máquina se apoya sobre soportes elásticos, que se comprimen 12 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 = 12 mmg = 9,81 m/s²
fn = Hz
2.Fácil
k = 20 kN/mm = 80 kgx

Una masa de 80 kg cuelga de un muelle con una rigidez de 20 kN/m. Desprecia el amortiguamiento. Halla la frecuencia natural fn en Hz.

m = 80 kgk = 20 kN/m
fn = Hz
3.Media
k = 100 kN/mc = 5000 N·s/mm = 250 kg

Una masa de 250 kg está soportada por un muelle con una rigidez de 100 kN/m y un amortiguador viscoso con un coeficiente de amortiguamiento de 5000 N·s/m. Halla el factor de amortiguamiento ζ.

m = 250 kgk = 100 kN/mc = 5000 N·s/m
ζ =
4.Media
k = 8 kN/mc = 80 N·s/mm = 5 kg

Una masa de 5 kg está soportada por un muelle con una rigidez de 8 kN/m y un amortiguador viscoso con un coeficiente de amortiguamiento de 80 N·s/m. Halla el factor de amortiguamiento ζ.

m = 5 kgk = 8 kN/mc = 80 N·s/m
ζ =
5.Difícil
k1​ = 5k2​ = 30m = 25 kg

Una masa de 25 kg cuelga de dos muelles unidos uno tras otro (en serie): el muelle superior tiene k₁ = 5 kN/m y el inferior k₂ = 30 kN/m. Halla la rigidez equivalente keq del sistema de muelles en kN/m.

m = 25 kgk1 = 5 kN/mk2 = 30 kN/m
keq = kN/m
6.Difícil
k1​ = 80k2​ = 60m = 40 kg

Una masa de 40 kg cuelga de dos muelles unidos uno tras otro (en serie): el muelle superior tiene k₁ = 80 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.

m = 40 kgk1 = 80 kN/mk2 = 60 kN/m
fn = Hz

Soluciones

  1. 1. fn = 4,551 Hz
  2. 2. fn = 2,516 Hz
  3. 3. ζ = 0,5
  4. 4. ζ = 0,2
  5. 5. keq = 4,286 kN/m
  6. 6. fn = 4,66 Hz

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