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.

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Nom: ____________________   Date: ____________

1.Facile
k = 200 kN/mm = 80 kgx

Une masse de 80 kg est suspendue à un ressort de raideur 200 kN/m. Négligez l’amortissement. Trouvez la fréquence propre fn en Hz.

m = 80 kgk = 200 kN/m
fn = Hz
2.Facile
k = 150 kN/mm = 10 kgx

Une masse de 10 kg est suspendue à un ressort de raideur 150 kN/m. Négligez l’amortissement. Trouvez la fréquence propre fn en Hz.

m = 10 kgk = 150 kN/m
fn = Hz
3.Moyen
tx25 mm1 cycle15,1 mm

Lors d’un essai de vibrations libres d’un système masse–ressort amorti, un pic de déplacement de 25 mm est suivi, un cycle plus tard, d’un pic de 15,1 mm. Trouvez le taux d’amortissement ζ.

x0 = 25 mmx1 = 15,1 mmn = 1
ζ =
4.Moyen
tx10 mm2 cycles1,5 mm

Lors d’un essai de vibrations libres d’un système masse–ressort amorti, un pic de déplacement de 10 mm est suivi, 2 cycles plus tard, d’un pic de 1,5 mm. Trouvez le taux d’amortissement ζ.

x0 = 10 mmx2 = 1,5 mmn = 2
ζ =
5.Difficile
k1​ = 40k2​ = 40k3​ = 10m = 5 kg

Une masse de 5 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 = 40 kN/m et k₂ = 40 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 = 5 kgk1 = 40 kN/mk2 = 40 kN/mk3 = 10 kN/m
fn = Hz
6.Difficile
k1​ = 60k2​ = 12k3​ = 100m = 25 kg

Une masse de 25 kg est suspendue au ressort k₃ = 100 kN/m. Le haut de k₃ est fixé à une barre rigide suspendue à deux ressorts côte à côte, k₁ = 60 kN/m et k₂ = 12 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 = 60 kN/mk2 = 12 kN/mk3 = 100 kN/m
fn = Hz

Corrigé

  1. 1. fn = 7,958 Hz
  2. 2. fn = 19,49 Hz
  3. 3. ζ = 0,07999
  4. 4. ζ = 0,1493
  5. 5. fn = 6,711 Hz
  6. 6. fn = 6,513 Hz

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