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​ = 1 mma vuoto

Una macchina poggia su supporti elastici, che si comprimono di 1 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 = 1 mmg = 9,81 m/s²
fn = Hz
2.Facile
k = 15 kN/mm = 150 kgx

Una massa di 150 kg è appesa a una molla con rigidezza di 15 kN/m. Trascura lo smorzamento. Trova la frequenza naturale fn in Hz.

m = 150 kgk = 15 kN/m
fn = Hz
3.Media
tx30 mm4 cicli11 mm

In una prova di vibrazioni libere su un sistema massa–molla smorzato, a un picco di spostamento di 30 mm segue, 4 cicli dopo, un picco di 11 mm. Trova il fattore di smorzamento ζ.

x0 = 30 mmx4 = 11 mmn = 4
ζ =
4.Media
k = 20 kN/mc = 130 N·s/mm = 80 kg

Una massa di 80 kg è sostenuta da una molla con rigidezza di 20 kN/m e da uno smorzatore viscoso con coefficiente di smorzamento di 130 N·s/m. Trova il fattore di smorzamento ζ.

m = 80 kgk = 20 kN/mc = 130 N·s/m
ζ =
5.Difficile
k1​ = 60k2​ = 20k3​ = 5m = 40 kg

Una massa di 40 kg è appesa alla molla k₃ = 5 kN/m. L’estremità superiore di k₃ è fissata a una barra rigida appesa a due molle affiancate, k₁ = 60 kN/m e k₂ = 20 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 = 20 kN/mk3 = 5 kN/m
fn = Hz
6.Difficile
k1​ = 5k2​ = 100m = 25 kg

Una massa di 25 kg è appesa a due molle affiancate (in parallelo), con rigidezze k₁ = 5 kN/m e k₂ = 100 kN/m. La massa resta orizzontale. Trova la rigidezza equivalente keq del sistema di molle in kN/m.

m = 25 kgk1 = 5 kN/mk2 = 100 kN/m
keq = kN/m

Soluzioni

  1. 1. fn = 15,76 Hz
  2. 2. fn = 1,592 Hz
  3. 3. ζ = 0,03989
  4. 4. ζ = 0,05139
  5. 5. fn = 1,726 Hz
  6. 6. keq = 105 kN/m

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