Scheda di esercizi di Vibrazioni meccaniche con soluzioni

Scheda di esercizi di Vibrazioni meccaniche gratuita e stampabile: 6 esercizi dal livello facile a quello d’esame, con le soluzioni. Stampala o salvala come PDF.

Per i docenti: gratuita da stampare, copiare e usare in classe. Ogni nuova scheda ha nuovi valori e le sue soluzioni. Un link a ExamProblems nella pagina del corso è molto apprezzato.

Nome: ____________________   Data: ____________

1.Facile
kmδst​ = 8 mma vuoto

Una macchina poggia su supporti elastici, che si comprimono di 8 mm sotto il suo peso. Trattala come un sistema non smorzato a un grado di libertà e usa g = 9,81 m/s². Trova la frequenza naturale fn delle vibrazioni verticali in Hz.

δst = 8 mmg = 9,81 m/s²
fn = Hz
2.Facile
k = 25 kN/mm = 80 kgx

Una massa di 80 kg è appesa a una molla con rigidezza di 25 kN/m. Trascura lo smorzamento. Trova la frequenza naturale fn in Hz.

m = 80 kgk = 25 kN/m
fn = Hz
3.Media
tx20 mm2 cicli7,3 mm

In una prova di vibrazioni libere su un sistema massa–molla smorzato, a un picco di spostamento di 20 mm segue, 2 cicli dopo, un picco di 7,3 mm. Trova il fattore di smorzamento ζ.

x0 = 20 mmx2 = 7,3 mmn = 2
ζ =
4.Media
tx12 mm5 cicli2,5 mm

In una prova di vibrazioni libere su un sistema massa–molla smorzato, a un picco di spostamento di 12 mm segue, 5 cicli dopo, un picco di 2,5 mm. Trova il fattore di smorzamento ζ.

x0 = 12 mmx5 = 2,5 mmn = 5
ζ =
5.Difficile
k1​ = 60k2​ = 80k3​ = 25m = 40 kg

Una massa di 40 kg è appesa alla molla k₃ = 25 kN/m. L’estremità superiore di k₃ è fissata a una barra rigida appesa a due molle affiancate, k₁ = 60 kN/m e k₂ = 80 kN/m; la barra resta orizzontale. Trascura lo smorzamento e le masse delle molle e della barra. Trova la frequenza naturale fn delle vibrazioni verticali in Hz.

m = 40 kgk1 = 60 kN/mk2 = 80 kN/mk3 = 25 kN/m
fn = Hz
6.Difficile
k1​ = 100k2​ = 20m = 25 kg

Una massa di 25 kg è appesa a due molle affiancate (in parallelo), con rigidezze k₁ = 100 kN/m e k₂ = 20 kN/m. La massa resta orizzontale. Trova la rigidezza equivalente keq del sistema di molle in kN/m.

m = 25 kgk1 = 100 kN/mk2 = 20 kN/m
keq = kN/m

Soluzioni

  1. 1. fn = 5,573 Hz
  2. 2. fn = 2,813 Hz
  3. 3. ζ = 0,07995
  4. 4. ζ = 0,04987
  5. 5. fn = 3,665 Hz
  6. 6. keq = 120 kN/m

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