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​ = 15 mma vuoto

Una macchina poggia su supporti elastici, che si comprimono di 15 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 = 15 mmg = 9,81 m/s²
fn = Hz
2.Facile
kmδst​ = 10 mma vuoto

Una macchina poggia su supporti elastici, che si comprimono di 10 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 = 10 mmg = 9,81 m/s²
fn = Hz
3.Media
tx25 mm2 cicli17,1 mm

In una prova di vibrazioni libere su un sistema massa–molla smorzato, a un picco di spostamento di 25 mm segue, 2 cicli dopo, un picco di 17,1 mm. Trova il fattore di smorzamento ζ.

x0 = 25 mmx2 = 17,1 mmn = 2
ζ =
4.Media
k = 80 kN/mζ = 0,45m = 250 kg

Una massa di 250 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 = 250 kgk = 80 kN/mζ = 0,45
fd = Hz
5.Difficile
k1​ = 15k2​ = 5k3​ = 5m = 100 kg

Una massa di 100 kg è appesa alla molla k₃ = 5 kN/m. L’estremità superiore di k₃ è fissata a una barra rigida appesa a due molle affiancate, k₁ = 15 kN/m e k₂ = 5 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 = 100 kgk1 = 15 kN/mk2 = 5 kN/mk3 = 5 kN/m
fn = Hz
6.Difficile
k1​ = 80k2​ = 60k3​ = 10m = 100 kg

Una massa di 100 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 = 80 kN/m e k₂ = 60 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 = 100 kgk1 = 80 kN/mk2 = 60 kN/mk3 = 10 kN/m
fn = Hz

Soluzioni

  1. 1. fn = 4,07 Hz
  2. 2. fn = 4,985 Hz
  3. 3. ζ = 0,03021
  4. 4. fd = 2,542 Hz
  5. 5. fn = 1,007 Hz
  6. 6. fn = 1,538 Hz

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