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​ = 2,5 mma vuoto

Una macchina poggia su supporti elastici, che si comprimono di 2,5 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 = 2,5 mmg = 9,81 m/s²
fn = Hz
2.Facile
kmδst​ = 25 mma vuoto

Una macchina poggia su supporti elastici, che si comprimono di 25 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 = 25 mmg = 9,81 m/s²
fn = Hz
3.Media
tx50 mm1 ciclo23,4 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 23,4 mm. Trova il fattore di smorzamento ζ.

x0 = 50 mmx1 = 23,4 mmn = 1
ζ =
4.Media
k = 25 kN/mc = 70 N·s/mm = 5 kg

Una massa di 5 kg è sostenuta da una molla con rigidezza di 25 kN/m e da uno smorzatore viscoso con coefficiente di smorzamento di 70 N·s/m. Trova il fattore di smorzamento ζ.

m = 5 kgk = 25 kN/mc = 70 N·s/m
ζ =
5.Difficile
k1​ = 30k2​ = 5m = 5 kg

Una massa di 5 kg è appesa a due molle affiancate (in parallelo), con rigidezze k₁ = 30 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 = 5 kgk1 = 30 kN/mk2 = 5 kN/m
fn = Hz
6.Difficile
k1​ = 30k2​ = 15m = 20 kg

Una massa di 20 kg è appesa a due molle affiancate (in parallelo), con rigidezze k₁ = 30 kN/m e k₂ = 15 kN/m. La massa resta orizzontale. Trova la rigidezza equivalente keq del sistema di molle in kN/m.

m = 20 kgk1 = 30 kN/mk2 = 15 kN/m
keq = kN/m

Soluzioni

  1. 1. fn = 9,97 Hz
  2. 2. fn = 3,153 Hz
  3. 3. ζ = 0,12
  4. 4. ζ = 0,09899
  5. 5. fn = 13,32 Hz
  6. 6. keq = 45 kN/m

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