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
k = 1 kN/mm = 5 kgx

Una massa di 5 kg è appesa a una molla con rigidezza di 1 kN/m. Trascura lo smorzamento. Trova la pulsazione naturale ωn in rad/s.

m = 5 kgk = 1 kN/m
ωn = rad/s
3.Media
tx10 mm2 cicli2,8 mm

In una prova di vibrazioni libere su un sistema massa–molla smorzato, a un picco di spostamento di 10 mm segue, 2 cicli dopo, un picco di 2,8 mm. Trova il fattore di smorzamento ζ.

x0 = 10 mmx2 = 2,8 mmn = 2
ζ =
4.Media
k = 80 kN/mζ = 0,35m = 12 kg

Una massa di 12 kg su una molla con rigidezza di 80 kN/m ha uno smorzatore viscoso che dà un fattore di smorzamento di 0,35. Trova la frequenza naturale smorzata fd delle sue vibrazioni libere in Hz.

m = 12 kgk = 80 kN/mζ = 0,35
fd = Hz
5.Difficile
k1​ = 80k2​ = 80k3​ = 25m = 50 kg

Una massa di 50 kg è appesa alla molla k₃ = 25 kN/m. L’estremità superiore di k₃ è fissata a una barra rigida appesa a due molle affiancate, k₁ = 80 kN/m e k₂ = 80 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 = 50 kgk1 = 80 kN/mk2 = 80 kN/mk3 = 25 kN/m
fn = Hz
6.Difficile
k1​ = 10k2​ = 50k3​ = 25m = 40 kg

Una massa di 40 kg è appesa alla molla k₃ = 25 kN/m. L’estremità superiore di k₃ è fissata a una barra rigida appesa a due molle affiancate, k₁ = 10 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 = 10 kN/mk2 = 50 kN/mk3 = 25 kN/m
fn = Hz

Soluzioni

  1. 1. fn = 4,07 Hz
  2. 2. ωn = 14,14 rad/s
  3. 3. ζ = 0,1008
  4. 4. fd = 12,17 Hz
  5. 5. fn = 3,31 Hz
  6. 6. fn = 3,343 Hz

Soluzioni complete passo passo: esercitati su questo argomento su examproblems.com.