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 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
2.Facile
k = 40 kN/mm = 250 kgx

Una massa di 250 kg è appesa a una molla con rigidezza di 40 kN/m. Trascura lo smorzamento. Trova la frequenza naturale fn in Hz.

m = 250 kgk = 40 kN/m
fn = Hz
3.Media
k = 10 kN/mc = 250 N·s/mm = 40 kg

Una massa di 40 kg è sostenuta da una molla con rigidezza di 10 kN/m e da uno smorzatore viscoso con coefficiente di smorzamento di 250 N·s/m. Trova il fattore di smorzamento ζ.

m = 40 kgk = 10 kN/mc = 250 N·s/m
ζ =
4.Media
k = 200 kN/mc = 4000 N·s/mm = 80 kg

Una massa di 80 kg è sostenuta da una molla con rigidezza di 200 kN/m e da uno smorzatore viscoso con coefficiente di smorzamento di 4000 N·s/m. Trova il fattore di smorzamento ζ.

m = 80 kgk = 200 kN/mc = 4000 N·s/m
ζ =
5.Difficile
k1​ = 80k2​ = 5m = 100 kg

Una massa di 100 kg è appesa a due molle collegate una dopo l’altra (in serie): la molla superiore ha k₁ = 80 kN/m e quella inferiore k₂ = 5 kN/m. Trova la rigidezza equivalente keq del sistema di molle in kN/m.

m = 100 kgk1 = 80 kN/mk2 = 5 kN/m
keq = kN/m
6.Difficile
k1​ = 80k2​ = 100k3​ = 50m = 5 kg

Una massa di 5 kg è appesa alla molla k₃ = 50 kN/m. L’estremità superiore di k₃ è fissata a una barra rigida appesa a due molle affiancate, k₁ = 80 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 = 80 kN/mk2 = 100 kN/mk3 = 50 kN/m
fn = Hz

Soluzioni

  1. 1. fn = 11,15 Hz
  2. 2. fn = 2,013 Hz
  3. 3. ζ = 0,1976
  4. 4. ζ = 0,5
  5. 5. keq = 4,706 kN/m
  6. 6. fn = 14,08 Hz

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