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
kmδst​ = 2 mma vuoto

Una macchina poggia su supporti elastici, che si comprimono di 2 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 = 2 mmg = 9,81 m/s²
fn = Hz
3.Media
k = 20 kN/mc = 600 N·s/mm = 200 kg

Una massa di 200 kg è sostenuta da una molla con rigidezza di 20 kN/m e da uno smorzatore viscoso con coefficiente di smorzamento di 600 N·s/m. Trova il fattore di smorzamento ζ.

m = 200 kgk = 20 kN/mc = 600 N·s/m
ζ =
4.Media
tx40 mm3 cicli15,6 mm

In una prova di vibrazioni libere su un sistema massa–molla smorzato, a un picco di spostamento di 40 mm segue, 3 cicli dopo, un picco di 15,6 mm. Trova il fattore di smorzamento ζ.

x0 = 40 mmx3 = 15,6 mmn = 3
ζ =
5.Difficile
k1​ = 10k2​ = 25m = 25 kg

Una massa di 25 kg è appesa a due molle affiancate (in parallelo), con rigidezze k₁ = 10 kN/m e k₂ = 25 kN/m. La massa resta orizzontale. Trova la rigidezza equivalente keq del sistema di molle in kN/m.

m = 25 kgk1 = 10 kN/mk2 = 25 kN/m
keq = kN/m
6.Difficile
k1​ = 60k2​ = 60m = 40 kg

Una massa di 40 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 = 60 kN/m. Trova la rigidezza equivalente keq del sistema di molle in kN/m.

m = 40 kgk1 = 60 kN/mk2 = 60 kN/m
keq = kN/m

Soluzioni

  1. 1. fn = 15,76 Hz
  2. 2. fn = 11,15 Hz
  3. 3. ζ = 0,15
  4. 4. ζ = 0,04989
  5. 5. keq = 35 kN/m
  6. 6. keq = 30 kN/m

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