Fiche d’exercices de Vibrations mécaniques avec corrigé

Fiche d’exercices de Vibrations mécaniques gratuite et imprimable : 6 exercices, du niveau facile au niveau examen, avec corrigé. Imprimez-la ou enregistrez-la en PDF.

Pour les enseignants : gratuite à imprimer, copier et utiliser en classe. Chaque nouvelle fiche a de nouvelles valeurs et son propre corrigé. Un lien vers ExamProblems sur la page de votre cours est apprécié.

Nom: ____________________   Date: ____________

1.Facile
kmδst​ = 20 mmà vide

Une machine repose sur des supports élastiques, qui s’écrasent de 20 mm sous son poids. Considérez-la comme un système non amorti à un degré de liberté et prenez g = 9,81 m/s². Trouvez la fréquence propre fn des vibrations verticales, en Hz.

δst = 20 mmg = 9,81 m/s²
fn = Hz
2.Facile
k = 50 kN/mm = 200 kgx

Une masse de 200 kg est suspendue à un ressort de raideur 50 kN/m. Négligez l’amortissement. Trouvez la pulsation propre ωn en rad/s.

m = 200 kgk = 50 kN/m
ωn = rad/s
3.Moyen
k = 50 kN/mζ = 0,4m = 250 kg

Une masse de 250 kg sur un ressort de raideur 50 kN/m est munie d’un amortisseur visqueux qui donne un taux d’amortissement de 0,4. Trouvez la fréquence propre amortie fd de ses vibrations libres, en Hz.

m = 250 kgk = 50 kN/mζ = 0,4
fd = Hz
4.Moyen
k = 200 kN/mc = 510 N·s/mm = 8 kg

Une masse de 8 kg est portée par un ressort de raideur 200 kN/m et un amortisseur visqueux de coefficient d’amortissement 510 N·s/m. Trouvez le taux d’amortissement ζ.

m = 8 kgk = 200 kN/mc = 510 N·s/m
ζ =
5.Difficile
k1​ = 80k2​ = 30k3​ = 10m = 25 kg

Une masse de 25 kg est suspendue au ressort k₃ = 10 kN/m. Le haut de k₃ est fixé à une barre rigide suspendue à deux ressorts côte à côte, k₁ = 80 kN/m et k₂ = 30 kN/m ; la barre reste horizontale. Négligez l’amortissement et les masses des ressorts et de la barre. Trouvez la fréquence propre fn des vibrations verticales, en Hz.

m = 25 kgk1 = 80 kN/mk2 = 30 kN/mk3 = 10 kN/m
fn = Hz
6.Difficile
k1​ = 30k2​ = 12m = 10 kg

Une masse de 10 kg est suspendue à deux ressorts reliés bout à bout (en série) : le ressort du haut a k₁ = 30 kN/m et celui du bas k₂ = 12 kN/m. Trouvez la raideur équivalente keq du système de ressorts, en kN/m.

m = 10 kgk1 = 30 kN/mk2 = 12 kN/m
keq = kN/m

Corrigé

  1. 1. fn = 3,525 Hz
  2. 2. ωn = 15,81 rad/s
  3. 3. fd = 2,063 Hz
  4. 4. ζ = 0,2016
  5. 5. fn = 3,048 Hz
  6. 6. keq = 8,571 kN/m

Corrigés complets pas à pas : entraînez-vous sur ce thème sur examproblems.com.