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​ = 0,5 mmsin carga

Una máquina se apoya sobre soportes elásticos, que se comprimen 0,5 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 = 0,5 mmg = 9,81 m/s²
fn = Hz
2.Fácil
k = 8 kN/mm = 50 kgx

Una masa de 50 kg cuelga de un muelle con una rigidez de 8 kN/m. Desprecia el amortiguamiento. Halla la frecuencia natural fn en Hz.

m = 50 kgk = 8 kN/m
fn = Hz
3.Media
k = 100 kN/mc = 270 N·s/mm = 8 kg

Una masa de 8 kg está soportada por un muelle con una rigidez de 100 kN/m y un amortiguador viscoso con un coeficiente de amortiguamiento de 270 N·s/m. Halla el factor de amortiguamiento ζ.

m = 8 kgk = 100 kN/mc = 270 N·s/m
ζ =
4.Media
k = 150 kN/mc = 730 N·s/mm = 10 kg

Una masa de 10 kg está soportada por un muelle con una rigidez de 150 kN/m y un amortiguador viscoso con un coeficiente de amortiguamiento de 730 N·s/m. Halla el factor de amortiguamiento ζ.

m = 10 kgk = 150 kN/mc = 730 N·s/m
ζ =
5.Difícil
k1​ = 100k2​ = 12m = 50 kg

Una masa de 50 kg cuelga de dos muelles uno al lado del otro (en paralelo), con rigideces k₁ = 100 kN/m y k₂ = 12 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 = 50 kgk1 = 100 kN/mk2 = 12 kN/m
fn = Hz
6.Difícil
k1​ = 5k2​ = 10k3​ = 5m = 10 kg

Una masa de 10 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 = 5 kN/m y k₂ = 10 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 = 5 kN/mk2 = 10 kN/mk3 = 5 kN/m
fn = Hz

Soluciones

  1. 1. fn = 22,29 Hz
  2. 2. fn = 2,013 Hz
  3. 3. ζ = 0,1509
  4. 4. ζ = 0,298
  5. 5. fn = 7,533 Hz
  6. 6. fn = 3,082 Hz

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