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​ = 20 mma vuoto

Una macchina poggia su supporti elastici, che si comprimono di 20 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 = 20 mmg = 9,81 m/s²
fn = Hz
2.Facile
k = 100 kN/mm = 150 kgx

Una massa di 150 kg è appesa a una molla con rigidezza di 100 kN/m. Trascura lo smorzamento. Trova la pulsazione naturale ωn in rad/s.

m = 150 kgk = 100 kN/m
ωn = rad/s
3.Media
k = 4 kN/mζ = 0,4m = 25 kg

Una massa di 25 kg su una molla con rigidezza di 4 kN/m ha uno smorzatore viscoso che dà un fattore di smorzamento di 0,4. Trova la frequenza naturale smorzata fd delle sue vibrazioni libere in Hz.

m = 25 kgk = 4 kN/mζ = 0,4
fd = Hz
4.Media
k = 50 kN/mc = 1000 N·s/mm = 80 kg

Una massa di 80 kg è sostenuta da una molla con rigidezza di 50 kN/m e da uno smorzatore viscoso con coefficiente di smorzamento di 1000 N·s/m. Trova il fattore di smorzamento ζ.

m = 80 kgk = 50 kN/mc = 1000 N·s/m
ζ =
5.Difficile
k1​ = 100k2​ = 20k3​ = 12m = 40 kg

Una massa di 40 kg è appesa alla molla k₃ = 12 kN/m. L’estremità superiore di k₃ è fissata a una barra rigida appesa a due molle affiancate, k₁ = 100 kN/m e k₂ = 20 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 = 100 kN/mk2 = 20 kN/mk3 = 12 kN/m
fn = Hz
6.Difficile
k1​ = 10k2​ = 15m = 5 kg

Una massa di 5 kg è appesa a due molle collegate una dopo l’altra (in serie): la molla superiore ha k₁ = 10 kN/m e quella inferiore k₂ = 15 kN/m. Trascura lo smorzamento e le masse delle molle. Trova la frequenza naturale fn delle vibrazioni verticali in Hz.

m = 5 kgk1 = 10 kN/mk2 = 15 kN/m
fn = Hz

Soluzioni

  1. 1. fn = 3,525 Hz
  2. 2. ωn = 25,82 rad/s
  3. 3. fd = 1,845 Hz
  4. 4. ζ = 0,25
  5. 5. fn = 2,628 Hz
  6. 6. fn = 5,513 Hz

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