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 = 50 kN/mm = 15 kgx

Una massa di 15 kg è appesa a una molla con rigidezza di 50 kN/m. Trascura lo smorzamento. Trova la pulsazione naturale ωn in rad/s.

m = 15 kgk = 50 kN/m
ωn = rad/s
2.Facile
k = 5 kN/mm = 5 kgx

Una massa di 5 kg è appesa a una molla con rigidezza di 5 kN/m. Trascura lo smorzamento. Trova la frequenza naturale fn in Hz.

m = 5 kgk = 5 kN/m
fn = Hz
3.Media
tx12 mm2 cicli6,4 mm

In una prova di vibrazioni libere su un sistema massa–molla smorzato, a un picco di spostamento di 12 mm segue, 2 cicli dopo, un picco di 6,4 mm. Trova il fattore di smorzamento ζ.

x0 = 12 mmx2 = 6,4 mmn = 2
ζ =
4.Media
tx50 mm1 ciclo34,3 mm

In una prova di vibrazioni libere su un sistema massa–molla smorzato, a un picco di spostamento di 50 mm segue, un ciclo dopo, un picco di 34,3 mm. Trova il fattore di smorzamento ζ.

x0 = 50 mmx1 = 34,3 mmn = 1
ζ =
5.Difficile
k1​ = 5k2​ = 5m = 40 kg

Una massa di 40 kg è appesa a due molle affiancate (in parallelo), con rigidezze k₁ = 5 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 = 40 kgk1 = 5 kN/mk2 = 5 kN/m
fn = Hz
6.Difficile
k1​ = 40k2​ = 60m = 25 kg

Una massa di 25 kg è appesa a due molle collegate una dopo l’altra (in serie): la molla superiore ha k₁ = 40 kN/m e quella inferiore k₂ = 60 kN/m. Trascura lo smorzamento e le masse delle molle. Trova la frequenza naturale fn delle vibrazioni verticali in Hz.

m = 25 kgk1 = 40 kN/mk2 = 60 kN/m
fn = Hz

Soluzioni

  1. 1. ωn = 57,74 rad/s
  2. 2. fn = 5,033 Hz
  3. 3. ζ = 0,04996
  4. 4. ζ = 0,05987
  5. 5. fn = 2,516 Hz
  6. 6. fn = 4,931 Hz

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