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​ = 1 mma vuoto

Una macchina poggia su supporti elastici, che si comprimono di 1 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 = 1 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
k = 80 kN/mζ = 0,45m = 100 kg

Una massa di 100 kg su una molla con rigidezza di 80 kN/m ha uno smorzatore viscoso che dà un fattore di smorzamento di 0,45. Trova la frequenza naturale smorzata fd delle sue vibrazioni libere in Hz.

m = 100 kgk = 80 kN/mζ = 0,45
fd = Hz
4.Media
tx30 mm3 cicli1,7 mm

In una prova di vibrazioni libere su un sistema massa–molla smorzato, a un picco di spostamento di 30 mm segue, 3 cicli dopo, un picco di 1,7 mm. Trova il fattore di smorzamento ζ.

x0 = 30 mmx3 = 1,7 mmn = 3
ζ =
5.Difficile
k1​ = 25k2​ = 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 = 25 kN/m e quella inferiore k₂ = 5 kN/m. Trascura lo smorzamento e le masse delle molle. Trova la frequenza naturale fn delle vibrazioni verticali in Hz.

m = 100 kgk1 = 25 kN/mk2 = 5 kN/m
fn = Hz
6.Difficile
k1​ = 30k2​ = 15m = 25 kg

Una massa di 25 kg è appesa a due molle collegate una dopo l’altra (in serie): la molla superiore ha k₁ = 30 kN/m e quella inferiore k₂ = 15 kN/m. Trova la rigidezza equivalente keq del sistema di molle in kN/m.

m = 25 kgk1 = 30 kN/mk2 = 15 kN/m
keq = kN/m

Soluzioni

  1. 1. fn = 15,76 Hz
  2. 2. fn = 3,525 Hz
  3. 3. fd = 4,02 Hz
  4. 4. ζ = 0,1506
  5. 5. fn = 1,027 Hz
  6. 6. keq = 10 kN/m

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