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​ = 25 mma vuoto

Una macchina poggia su supporti elastici, che si comprimono di 25 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 = 25 mmg = 9,81 m/s²
fn = Hz
2.Facile
k = 20 kN/mm = 8 kgx

Una massa di 8 kg è appesa a una molla con rigidezza di 20 kN/m. Trascura lo smorzamento. Trova la frequenza naturale fn in Hz.

m = 8 kgk = 20 kN/m
fn = Hz
3.Media
k = 1 kN/mζ = 0,7m = 2 kg

Una massa di 2 kg su una molla con rigidezza di 1 kN/m ha uno smorzatore viscoso che dà un fattore di smorzamento di 0,7. Trova la frequenza naturale smorzata fd delle sue vibrazioni libere in Hz.

m = 2 kgk = 1 kN/mζ = 0,7
fd = Hz
4.Media
tx30 mm4 cicli1,4 mm

In una prova di vibrazioni libere su un sistema massa–molla smorzato, a un picco di spostamento di 30 mm segue, 4 cicli dopo, un picco di 1,4 mm. Trova il fattore di smorzamento ζ.

x0 = 30 mmx4 = 1,4 mmn = 4
ζ =
5.Difficile
k1​ = 50k2​ = 40k3​ = 12m = 10 kg

Una massa di 10 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 = 50 kN/m e k₂ = 40 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 = 50 kN/mk2 = 40 kN/mk3 = 12 kN/m
fn = Hz
6.Difficile
k1​ = 12k2​ = 12m = 25 kg

Una massa di 25 kg è appesa a due molle affiancate (in parallelo), con rigidezze k₁ = 12 kN/m e k₂ = 12 kN/m. La massa resta orizzontale. Trova la rigidezza equivalente keq del sistema di molle in kN/m.

m = 25 kgk1 = 12 kN/mk2 = 12 kN/m
keq = kN/m

Soluzioni

  1. 1. fn = 3,153 Hz
  2. 2. fn = 7,958 Hz
  3. 3. fd = 2,542 Hz
  4. 4. ζ = 0,121
  5. 5. fn = 5,179 Hz
  6. 6. keq = 24 kN/m

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