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​ = 0,5 mma vuoto

Una macchina poggia su supporti elastici, che si comprimono di 0,5 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 = 0,5 mmg = 9,81 m/s²
fn = Hz
2.Facile
k = 200 kN/mm = 40 kgx

Una massa di 40 kg è appesa a una molla con rigidezza di 200 kN/m. Trascura lo smorzamento. Trova la pulsazione naturale ωn in rad/s.

m = 40 kgk = 200 kN/m
ωn = rad/s
3.Media
k = 12 kN/mc = 150 N·s/mm = 20 kg

Una massa di 20 kg è sostenuta da una molla con rigidezza di 12 kN/m e da uno smorzatore viscoso con coefficiente di smorzamento di 150 N·s/m. Trova il fattore di smorzamento ζ.

m = 20 kgk = 12 kN/mc = 150 N·s/m
ζ =
4.Media
k = 5 kN/mζ = 0,3m = 10 kg

Una massa di 10 kg su una molla con rigidezza di 5 kN/m ha uno smorzatore viscoso che dà un fattore di smorzamento di 0,3. Trova la frequenza naturale smorzata fd delle sue vibrazioni libere in Hz.

m = 10 kgk = 5 kN/mζ = 0,3
fd = Hz
5.Difficile
k1​ = 5k2​ = 30m = 5 kg

Una massa di 5 kg è appesa a due molle affiancate (in parallelo), con rigidezze k₁ = 5 kN/m e k₂ = 30 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 = 5 kgk1 = 5 kN/mk2 = 30 kN/m
fn = Hz
6.Difficile
k1​ = 12k2​ = 40k3​ = 80m = 5 kg

Una massa di 5 kg è appesa alla molla k₃ = 80 kN/m. L’estremità superiore di k₃ è fissata a una barra rigida appesa a due molle affiancate, k₁ = 12 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 = 5 kgk1 = 12 kN/mk2 = 40 kN/mk3 = 80 kN/m
fn = Hz

Soluzioni

  1. 1. fn = 22,29 Hz
  2. 2. ωn = 70,71 rad/s
  3. 3. ζ = 0,1531
  4. 4. fd = 3,395 Hz
  5. 5. fn = 13,32 Hz
  6. 6. fn = 12,64 Hz

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