Una macchina poggia su supporti elastici, che si comprimono di 20 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.
Scheda di esercizi di Vibrazioni meccaniche con soluzioni
Una massa di 80 kg è appesa a una molla con rigidezza di 50 kN/m. Trascura lo smorzamento. Trova la pulsazione naturale ωn in rad/s.
Una massa di 250 kg è sostenuta da una molla con rigidezza di 50 kN/m e da uno smorzatore viscoso con coefficiente di smorzamento di 4240 N·s/m. Trova il fattore di smorzamento ζ.
In una prova di vibrazioni libere su un sistema massa–molla smorzato, a un picco di spostamento di 25 mm segue, 3 cicli dopo, un picco di 8,1 mm. Trova il fattore di smorzamento ζ.
Una massa di 100 kg è appesa a due molle collegate una dopo l’altra (in serie): la molla superiore ha k₁ = 60 kN/m e quella inferiore k₂ = 15 kN/m. Trova la rigidezza equivalente keq del sistema di molle in kN/m.
Una massa di 5 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 = 100 kN/m e k₂ = 100 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.
Soluzioni
- 1. fn = 3,525 Hz
- 2. ωn = 25 rad/s
- 3. ζ = 0,5996
- 4. ζ = 0,05968
- 5. keq = 12 kN/m
- 6. fn = 10,61 Hz
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