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​ = 2,5 mma vuoto

Una macchina poggia su supporti elastici, che si comprimono di 2,5 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 = 2,5 mmg = 9,81 m/s²
fn = Hz
2.Facile
kmδst​ = 20 mma vuoto

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.

δst = 20 mmg = 9,81 m/s²
fn = Hz
3.Media
tx10 mm3 cicli5,7 mm

In una prova di vibrazioni libere su un sistema massa–molla smorzato, a un picco di spostamento di 10 mm segue, 3 cicli dopo, un picco di 5,7 mm. Trova il fattore di smorzamento ζ.

x0 = 10 mmx3 = 5,7 mmn = 3
ζ =
4.Media
k = 8 kN/mζ = 0,4m = 12 kg

Una massa di 12 kg su una molla con rigidezza di 8 kN/m ha uno smorzatore viscoso che dà un fattore di smorzamento di 0,4. Trova la frequenza naturale smorzata fd delle sue vibrazioni libere in Hz.

m = 12 kgk = 8 kN/mζ = 0,4
fd = Hz
5.Difficile
k1​ = 25k2​ = 30k3​ = 25m = 20 kg

Una massa di 20 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 = 25 kN/m e k₂ = 30 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 = 20 kgk1 = 25 kN/mk2 = 30 kN/mk3 = 25 kN/m
fn = Hz
6.Difficile
k1​ = 100k2​ = 100k3​ = 12m = 5 kg

Una massa di 5 kg è appesa alla molla k₃ = 12 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.

m = 5 kgk1 = 100 kN/mk2 = 100 kN/mk3 = 12 kN/m
fn = Hz

Soluzioni

  1. 1. fn = 9,97 Hz
  2. 2. fn = 3,525 Hz
  3. 3. ζ = 0,02981
  4. 4. fd = 3,766 Hz
  5. 5. fn = 4,666 Hz
  6. 6. fn = 7,573 Hz

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