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​ = 12 mma vuoto

Una macchina poggia su supporti elastici, che si comprimono di 12 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 = 12 mmg = 9,81 m/s²
fn = Hz
2.Facile
k = 25 kN/mm = 2 kgx

Una massa di 2 kg è appesa a una molla con rigidezza di 25 kN/m. Trascura lo smorzamento. Trova la pulsazione naturale ωn in rad/s.

m = 2 kgk = 25 kN/m
ωn = rad/s
3.Media
k = 15 kN/mζ = 0,4m = 50 kg

Una massa di 50 kg su una molla con rigidezza di 15 kN/m ha uno smorzatore viscoso che dà un fattore di smorzamento di 0,4. Trova la frequenza naturale smorzata fd delle sue vibrazioni libere in Hz.

m = 50 kgk = 15 kN/mζ = 0,4
fd = Hz
4.Media
k = 40 kN/mc = 90 N·s/mm = 5 kg

Una massa di 5 kg è sostenuta da una molla con rigidezza di 40 kN/m e da uno smorzatore viscoso con coefficiente di smorzamento di 90 N·s/m. Trova il fattore di smorzamento ζ.

m = 5 kgk = 40 kN/mc = 90 N·s/m
ζ =
5.Difficile
k1​ = 50k2​ = 12m = 10 kg

Una massa di 10 kg è appesa a due molle collegate una dopo l’altra (in serie): la molla superiore ha k₁ = 50 kN/m e quella inferiore k₂ = 12 kN/m. Trascura lo smorzamento e le masse delle molle. Trova la frequenza naturale fn delle vibrazioni verticali in Hz.

m = 10 kgk1 = 50 kN/mk2 = 12 kN/m
fn = Hz
6.Difficile
k1​ = 12k2​ = 40m = 100 kg

Una massa di 100 kg è appesa a due molle collegate una dopo l’altra (in serie): la molla superiore ha k₁ = 12 kN/m e quella inferiore k₂ = 40 kN/m. Trova la rigidezza equivalente keq del sistema di molle in kN/m.

m = 100 kgk1 = 12 kN/mk2 = 40 kN/m
keq = kN/m

Soluzioni

  1. 1. fn = 4,551 Hz
  2. 2. ωn = 111,8 rad/s
  3. 3. fd = 2,527 Hz
  4. 4. ζ = 0,1006
  5. 5. fn = 4,951 Hz
  6. 6. keq = 9,231 kN/m

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