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 = 15 kgx

Una massa di 15 kg è appesa a una molla con rigidezza di 25 kN/m. Trascura lo smorzamento. Trova la pulsazione naturale ωn in rad/s.

m = 15 kgk = 25 kN/m
ωn = rad/s
2.Facile
k = 12 kN/mm = 100 kgx

Una massa di 100 kg è appesa a una molla con rigidezza di 12 kN/m. Trascura lo smorzamento. Trova la frequenza naturale fn in Hz.

m = 100 kgk = 12 kN/m
fn = Hz
3.Media
tx50 mm3 cicli34,3 mm

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

x0 = 50 mmx3 = 34,3 mmn = 3
ζ =
4.Media
tx10 mm1 ciclo5,3 mm

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

x0 = 10 mmx1 = 5,3 mmn = 1
ζ =
5.Difficile
k1​ = 60k2​ = 12m = 50 kg

Una massa di 50 kg è appesa a due molle affiancate (in parallelo), con rigidezze k₁ = 60 kN/m e k₂ = 12 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 = 50 kgk1 = 60 kN/mk2 = 12 kN/m
fn = Hz
6.Difficile
k1​ = 5k2​ = 50k3​ = 10m = 40 kg

Una massa di 40 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 = 5 kN/m e k₂ = 50 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 = 40 kgk1 = 5 kN/mk2 = 50 kN/mk3 = 10 kN/m
fn = Hz

Soluzioni

  1. 1. ωn = 40,82 rad/s
  2. 2. fn = 1,743 Hz
  3. 3. ζ = 0,01999
  4. 4. ζ = 0,1005
  5. 5. fn = 6,04 Hz
  6. 6. fn = 2,315 Hz

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