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​ = 15 mma vuoto

Una macchina poggia su supporti elastici, che si comprimono di 15 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 = 15 mmg = 9,81 m/s²
fn = Hz
2.Facile
k = 80 kN/mm = 500 kgx

Una massa di 500 kg è appesa a una molla con rigidezza di 80 kN/m. Trascura lo smorzamento. Trova la pulsazione naturale ωn in rad/s.

m = 500 kgk = 80 kN/m
ωn = rad/s
3.Media
k = 50 kN/mζ = 0,35m = 10 kg

Una massa di 10 kg su una molla con rigidezza di 50 kN/m ha uno smorzatore viscoso che dà un fattore di smorzamento di 0,35. Trova la frequenza naturale smorzata fd delle sue vibrazioni libere in Hz.

m = 10 kgk = 50 kN/mζ = 0,35
fd = Hz
4.Media
k = 20 kN/mζ = 0,7m = 50 kg

Una massa di 50 kg su una molla con rigidezza di 20 kN/m ha uno smorzatore viscoso che dà un fattore di smorzamento di 0,7. Trova la frequenza naturale smorzata fd delle sue vibrazioni libere in Hz.

m = 50 kgk = 20 kN/mζ = 0,7
fd = Hz
5.Difficile
k1​ = 20k2​ = 50m = 5 kg

Una massa di 5 kg è appesa a due molle collegate una dopo l’altra (in serie): la molla superiore ha k₁ = 20 kN/m e quella inferiore k₂ = 50 kN/m. Trova la rigidezza equivalente keq del sistema di molle in kN/m.

m = 5 kgk1 = 20 kN/mk2 = 50 kN/m
keq = kN/m
6.Difficile
k1​ = 80k2​ = 30m = 10 kg

Una massa di 10 kg è appesa a due molle affiancate (in parallelo), con rigidezze k₁ = 80 kN/m e k₂ = 30 kN/m. La massa resta orizzontale. Trova la rigidezza equivalente keq del sistema di molle in kN/m.

m = 10 kgk1 = 80 kN/mk2 = 30 kN/m
keq = kN/m

Soluzioni

  1. 1. fn = 4,07 Hz
  2. 2. ωn = 12,65 rad/s
  3. 3. fd = 10,54 Hz
  4. 4. fd = 2,273 Hz
  5. 5. keq = 14,29 kN/m
  6. 6. keq = 110 kN/m

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