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​ = 15 mmsin carga

Una máquina se apoya sobre soportes elásticos, que se comprimen 15 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 = 15 mmg = 9,81 m/s²
fn = Hz
2.Fácil
k = 20 kN/mm = 12 kgx

Una masa de 12 kg cuelga de un muelle con una rigidez de 20 kN/m. Desprecia el amortiguamiento. Halla la pulsación natural ωn en rad/s.

m = 12 kgk = 20 kN/m
ωn = rad/s
3.Media
tx25 mm3 ciclos5,5 mm

En un ensayo de vibración libre de un sistema masa–muelle amortiguado, a un pico de desplazamiento de 25 mm le sigue 3 ciclos después un pico de 5,5 mm. Halla el factor de amortiguamiento ζ.

x0 = 25 mmx3 = 5,5 mmn = 3
ζ =
4.Media
tx30 mm4 ciclos2,4 mm

En un ensayo de vibración libre de un sistema masa–muelle amortiguado, a un pico de desplazamiento de 30 mm le sigue 4 ciclos después un pico de 2,4 mm. Halla el factor de amortiguamiento ζ.

x0 = 30 mmx4 = 2,4 mmn = 4
ζ =
5.Difícil
k1​ = 12k2​ = 30m = 20 kg

Una masa de 20 kg cuelga de dos muelles uno al lado del otro (en paralelo), con rigideces k₁ = 12 kN/m y k₂ = 30 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 = 20 kgk1 = 12 kN/mk2 = 30 kN/m
fn = Hz
6.Difícil
k1​ = 80k2​ = 15k3​ = 30m = 10 kg

Una masa de 10 kg cuelga del muelle k₃ = 30 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 = 15 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 = 10 kgk1 = 80 kN/mk2 = 15 kN/mk3 = 30 kN/m
fn = Hz

Soluciones

  1. 1. fn = 4,07 Hz
  2. 2. ωn = 40,82 rad/s
  3. 3. ζ = 0,08007
  4. 4. ζ = 0,09999
  5. 5. fn = 7,293 Hz
  6. 6. fn = 7,6 Hz

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