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​ = 8 mma vuoto

Una macchina poggia su supporti elastici, che si comprimono di 8 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 = 8 mmg = 9,81 m/s²
fn = Hz
2.Facile
k = 12 kN/mm = 8 kgx

Una massa di 8 kg è appesa a una molla con rigidezza di 12 kN/m. Trascura lo smorzamento. Trova la frequenza naturale fn in Hz.

m = 8 kgk = 12 kN/m
fn = Hz
3.Media
tx25 mm3 cicli2,6 mm

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 2,6 mm. Trova il fattore di smorzamento ζ.

x0 = 25 mmx3 = 2,6 mmn = 3
ζ =
4.Media
tx15 mm3 cicli10,3 mm

In una prova di vibrazioni libere su un sistema massa–molla smorzato, a un picco di spostamento di 15 mm segue, 3 cicli dopo, un picco di 10,3 mm. Trova il fattore di smorzamento ζ.

x0 = 15 mmx3 = 10,3 mmn = 3
ζ =
5.Difficile
k1​ = 40k2​ = 50m = 100 kg

Una massa di 100 kg è appesa a due molle affiancate (in parallelo), con rigidezze k₁ = 40 kN/m e k₂ = 50 kN/m. La massa resta orizzontale. Trova la rigidezza equivalente keq del sistema di molle in kN/m.

m = 100 kgk1 = 40 kN/mk2 = 50 kN/m
keq = kN/m
6.Difficile
k1​ = 40k2​ = 50m = 20 kg

Una massa di 20 kg è appesa a due molle affiancate (in parallelo), con rigidezze k₁ = 40 kN/m e k₂ = 50 kN/m. La massa resta orizzontale. Trascura lo smorzamento e le masse delle molle. Trova la frequenza naturale fn delle vibrazioni verticali in Hz.

m = 20 kgk1 = 40 kN/mk2 = 50 kN/m
fn = Hz

Soluzioni

  1. 1. fn = 5,573 Hz
  2. 2. fn = 6,164 Hz
  3. 3. ζ = 0,1192
  4. 4. ζ = 0,01994
  5. 5. keq = 90 kN/m
  6. 6. fn = 10,68 Hz

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