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 = 50 kgx

Una masa de 50 kg cuelga de un muelle con una rigidez de 150 kN/m. Desprecia el amortiguamiento. Halla la frecuencia natural fn en Hz.

m = 50 kgk = 150 kN/m
fn = Hz
2.Fácil
kmδst​ = 25 mmsin carga

Una máquina se apoya sobre soportes elásticos, que se comprimen 25 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 = 25 mmg = 9,81 m/s²
fn = Hz
3.Media
k = 15 kN/mζ = 0,7m = 8 kg

Una masa de 8 kg sobre un muelle con una rigidez de 15 kN/m tiene un amortiguador viscoso que da un factor de amortiguamiento de 0,7. Halla la frecuencia natural amortiguada fd de su vibración libre en Hz.

m = 8 kgk = 15 kN/mζ = 0,7
fd = Hz
4.Media
k = 80 kN/mc = 250 N·s/mm = 20 kg

Una masa de 20 kg está soportada por un muelle con una rigidez de 80 kN/m y un amortiguador viscoso con un coeficiente de amortiguamiento de 250 N·s/m. Halla el factor de amortiguamiento ζ.

m = 20 kgk = 80 kN/mc = 250 N·s/m
ζ =
5.Difícil
k1​ = 50k2​ = 25k3​ = 5m = 50 kg

Una masa de 50 kg cuelga del muelle k₃ = 5 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 = 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 = 50 kgk1 = 50 kN/mk2 = 25 kN/mk3 = 5 kN/m
fn = Hz
6.Difícil
k1​ = 5k2​ = 25k3​ = 20m = 100 kg

Una masa de 100 kg cuelga del muelle k₃ = 20 kN/m. El extremo superior de k₃ está unido a una barra rígida que cuelga de dos muelles uno al lado del otro, k₁ = 5 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 = 100 kgk1 = 5 kN/mk2 = 25 kN/mk3 = 20 kN/m
fn = Hz

Soluciones

  1. 1. fn = 8,717 Hz
  2. 2. fn = 3,153 Hz
  3. 3. fd = 4,922 Hz
  4. 4. ζ = 0,09882
  5. 5. fn = 1,541 Hz
  6. 6. fn = 1,743 Hz

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