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
k = 25 kN/mm = 40 kgx

Una massa di 40 kg è appesa a una molla con rigidezza di 25 kN/m. Trascura lo smorzamento. Trova la pulsazione naturale ωn in rad/s.

m = 40 kgk = 25 kN/m
ωn = rad/s
2.Facile
k = 150 kN/mm = 500 kgx

Una massa di 500 kg è appesa a una molla con rigidezza di 150 kN/m. Trascura lo smorzamento. Trova la frequenza naturale fn in Hz.

m = 500 kgk = 150 kN/m
fn = Hz
3.Media
k = 50 kN/mc = 1040 N·s/mm = 15 kg

Una massa di 15 kg è sostenuta da una molla con rigidezza di 50 kN/m e da uno smorzatore viscoso con coefficiente di smorzamento di 1040 N·s/m. Trova il fattore di smorzamento ζ.

m = 15 kgk = 50 kN/mc = 1040 N·s/m
ζ =
4.Media
tx10 mm5 cicli3,9 mm

In una prova di vibrazioni libere su un sistema massa–molla smorzato, a un picco di spostamento di 10 mm segue, 5 cicli dopo, un picco di 3,9 mm. Trova il fattore di smorzamento ζ.

x0 = 10 mmx5 = 3,9 mmn = 5
ζ =
5.Difficile
k1​ = 100k2​ = 80k3​ = 10m = 10 kg

Una massa di 10 kg è appesa alla molla k₃ = 10 kN/m. L’estremità superiore di k₃ è fissata a una barra rigida appesa a due molle affiancate, k₁ = 100 kN/m e k₂ = 80 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 = 10 kgk1 = 100 kN/mk2 = 80 kN/mk3 = 10 kN/m
fn = Hz
6.Difficile
k1​ = 15k2​ = 5m = 5 kg

Una massa di 5 kg è appesa a due molle affiancate (in parallelo), con rigidezze k₁ = 15 kN/m e k₂ = 5 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 = 5 kgk1 = 15 kN/mk2 = 5 kN/m
fn = Hz

Soluzioni

  1. 1. ωn = 25 rad/s
  2. 2. fn = 2,757 Hz
  3. 3. ζ = 0,6004
  4. 4. ζ = 0,02996
  5. 5. fn = 4,899 Hz
  6. 6. fn = 10,07 Hz

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