v = ω·r, E = ½mv²(1 + I/(mr²)), a = g·sin θ/(1 + I/(mr²))
Judesio kiekio momentas
L = I·ω, I1ω1 = I2ω2
Smūgis į šarnyrą
m·v·d = I·ω
Metodas
Pasirinkite ašį: nejudamą šarnyrą arba masės centrą riedantiems kūnams.
Iš standartinių rezultatų raskite inercijos momentą tos ašies atžvilgiu, perkeltai ašiai naudodami I = IG + m·d².
Pasirinkite metodą: ΣM = I·α pagreičiams ir jėgoms, energiją (½·I·ω² + ½·m·v² + m·g·h) greičiams, judesio kiekio momentą smūgiams ir staigiems pokyčiams.
Tiesinį ir sukamąjį judėjimą susiekite pagal v = ω·r ir a = α·r, o rpm perskaičiuokite į rad/s.
Krumpliaračiai ir krumpliaratinės pavaros
Sukibę krumpliaračiai
n1·N1 = n2·N2
Sukimo momentas
T2 = T1·(N2/N1)·η
Galia
P = T·ω, ω = 2π·n/60
Daugiapakopė pavara
bendras perdavimo skaičius = pakopų perdavimo skaičių sandauga
Spyruoklės ir švytuoklės
Svarelis ant spyruoklės
T = 2π·√(m/k)
Švytuoklė
T = 2π·√(L/g)
Kampinis dažnis
ω = √(k/m) = 2π/T
Didžiausi greitis ir pagreitis
vmax = A·ω, amax = A·ω²
Energija
E = ½·k·A²
Mechaniniai virpesiai
Savasis dažnis
ωn = √(k/m), fn = ωn/(2π)
Iš statinio įlinkio
ωn = √(g/δst)
Kritinis slopinimas
cc = 2√(km) = 2mωn
Slopinimo koeficientas
ζ = c/cc
Slopinamųjų virpesių dažnis
ωd = ωn√(1 − ζ²)
Logaritminis slopinimo dekrementas
δ = (1/n)·ln(x0/xn), ζ = δ/√(4π² + δ²)
Lygiagrečiai sujungtos spyruoklės
k = k1 + k2
Nuosekliai sujungtos spyruoklės
1/k = 1/k1 + 1/k2
2Uždaviniai
1.KinematikaVidutinis
50 km/h greičiu važiuojanti vairuotoja pamato kliūtį. Jos reakcijos laikas 1,5 s, po kurio automobilis stabdo pastoviu 5,5 m/s² lėtėjimu. Raskite visą stabdymo kelią d nuo momento, kai ji pamato kliūtį.
v₀ = 50 km/htr = 1,5 sa = −5,5 m/s²
d = m
2.KinematikaSunkus
Kamuolys metamas vertikaliai aukštyn 16 m/s greičiu nuo stogo, esančio 35 m virš žemės, krašto. Oro pasipriešinimo nepaisykite, g = 9,81 m/s². Po kiek laiko nuo metimo jis nukris ant žemės? Raskite t.
v₀ = 16 m/sh₀ = 35 mg = 9,81 m/s²
t = s
3.Niutono dėsniaiVidutinis
12 kg kūnas slysta žemyn nuokalne be trinties, pasvirusia 40° kampu į horizontą. Imkite g = 9,81 m/s². Raskite kūno pagreitį a išilgai nuokalnės.
m = 12 kgθ = 40°μ = 0g = 9,81 m/s²
a = m/s²
4.Niutono dėsniaiSunkus
6,5 kg kūnas ant horizontalaus stalo lengvu siūlu, permestu per skridinį be trinties, sujungtas su pakabintu 5,5 kg kroviniu. Kinetinės trinties koeficientas tarp kūno ir stalo yra 0,1. Imkite g = 9,81 m/s². Raskite sistemos pagreitį a.
m1 = 6,5 kgm2 = 5,5 kgμ = 0,1g = 9,81 m/s²
a = m/s²
5.Sviedinio judėjimasVidutinis
Kamuolys nuo lygios žemės paleidžiamas 34 m/s greičiu ir turi nukristi 40 m atstumu. Nepaisykite oro pasipriešinimo ir imkite g = 9,81 m/s². Raskite mažesnįjį iš dviejų galimų išmetimo kampų θ.
v₀ = 34 m/sR = 40 mg = 9,81 m/s²
θ = °
6.Sviedinio judėjimasSunkus
Kamuolys nuo žemės paviršiaus išmetamas 34 m/s greičiu 40° kampu virš horizontalės. Jis nukrinta ant plokščio 5 m aukščio pastato stogo, jau leisdamasis žemyn. Nepaisykite oro pasipriešinimo ir imkite g = 9,81 m/s². Raskite horizontalųjį atstumą x nuo išmetimo taško iki nusileidimo vietos.
v₀ = 34 m/sθ = 40°hroof = 5 mg = 9,81 m/s²
x = m
7.Judėjimas apskritimuVidutinis
Automobilis važiuoja horizontaliu 125 m spindulio posūkiu. Rimties trinties koeficientas tarp padangų ir kelio yra 0,7. Imkite g = 9,81 m/s². Raskite didžiausią greitį vmax, kuriuo automobilis gali įveikti posūkį neslysdamas.
r = 125 mμs = 0,7g = 9,81 m/s²
vmax = m/s
8.Judėjimas apskritimuSunkus
0,8 kg rutuliukas ant lengvo 0,7 m ilgio siūlo sukamas vertikaliu apskritimu. Žemiausiame taške jo greitis 8 m/s. Nepaisykite oro pasipriešinimo ir imkite g = 9,81 m/s². Raskite siūlo įtempimo jėgą Ttop aukščiausiame taške.
m = 0,8 kgr = 0,7 mvbottom = 8 m/sg = 9,81 m/s²
Ttop = N
9.Darbas ir energijaVidutinis
2 kg kūnas nuslysta 17 m nuokalne, pasvirusia 20° kampu į horizontą, kai kinetinės trinties koeficientas 0,25. Raskite darbą Wf, atliktą prieš trintį.
m = 2 kgθ = 20°μ = 0,25d = 17 mg = 9,81 m/s²
Wf = J
10.Darbas ir energijaSunkus
0,5 kg kūnas be pradinio greičio paleidžiamas 1,5 m aukštyje ant lygios rampos. Apačioje jis kerta šiurkščią horizontalią 3 m ilgio juostą (μ = 0,3) ir tada užvažiuoja ant spyruoklės (k = 800 N/m) lygiu paviršiumi. Raskite didžiausią spyruoklės suspaudimą x.
m = 0,5 kgh = 1,5 mL = 3 mμ = 0,3k = 800 N/mg = 9,81 m/s²
x = cm
11.Judesio kiekis ir susidūrimaiVidutinis
4 kg vežimėlis, judantis 6 m/s greičiu, absoliučiai tampriai centriškai susiduria su stovinčiu 2 kg vežimėliu ant bėgelio be trinties. Raskite antrojo vežimėlio greitį v′2 po susidūrimo.
m1 = 4 kgm2 = 2 kgv1 = 6 m/sv2 = 0
v′2 = m/s
12.Judesio kiekis ir susidūrimaiSunkus
5 g kulka horizontaliai įšaunama į 4,5 kg tašelį, kabantį ant lengvų 0,7 m ilgio siūlų, ir jame įstringa. Siūlai atsilenkia didžiausiu 15° kampu nuo vertikalės. Imkite g = 9,81 m/s². Raskite kulkos greitį v prieš smūgį.
m = 5 gM = 4,5 kgL = 0,7 mθ = 15°g = 9,81 m/s²
v = m/s
13.Standžiojo kūno sukimasisVidutinis
Smagratis, kurio inercijos momentas 0,5 kg·m², sukasi 300 rpm. Stabdys sukuria pastovų trinties momentą 20 N·m. Per kiek laiko t jis sustoja?
I = 0,5 kg·m²n = 300 rpmTb = 20 N·m
t = s
14.Standžiojo kūno sukimasisSunkus
tuščiaviduris rutulys be slydimo rieda nuožulnia plokštuma, pakreipta 30° kampu į horizontalę. Imkite g = 9,81 m/s². Raskite jo centro pagreitį a.
θ = 30°I = (2/3)·m·r²g = 9,81 m/s²
a = m/s²
15.Krumpliaračiai ir krumpliaratinės pavarosVidutinis
Diržas juda ant 120 mm varančiojo skriemulio, kuris sukasi 1500 rpm. Įtemptosios šakos įtempimas yra 1000 N, laisvosios – 300 N. Raskite perduodamą galią P kW.
d1 = 120 mmn1 = 1500 rpmT1 = 1000 NT2 = 300 N
P = kW
16.Krumpliaračiai ir krumpliaratinės pavarosSunkus
Sudėtinėje krumpliaračių pavaroje krumpliaratis A (25 dantų) ant įėjimo veleno sukasi 2880 rpm greičiu ir suka krumpliaratį B (48 dantų). Krumpliaratis C (24 dantų) pritvirtintas prie to paties veleno kaip B ir suka krumpliaratį D ant išėjimo veleno. Išėjimo velenas turi suktis 600 rpm greičiu. Kiek dantų ND turi turėti krumpliaratis D?
nin = 2880 rpmA = 25B = 48C = 24nout = 600 rpm
ND =
17.Spyruoklės ir švytuoklėsVidutinis
Matematinės švytuoklės ilgis – 1,4 m. Imkite g = 9,81 m/s². Raskite jos periodą T, kai svyravimai maži.
L = 1,4 mg = 9,81 m/s²
T = s
18.Spyruoklės ir švytuoklėsSunkus
Krovinys ant spyruoklės, kurios k = 460 N/m, svyruoja ant paviršiaus be trinties 17 cm amplitude. Raskite spyruoklėje sukauptą energiją U, kai krovinys yra 15 cm atstumu nuo pusiausvyros padėties.
k = 460 N/mA = 17 cmx = 15 cm
U = J
19.Mechaniniai virpesiaiVidutinis
5 kg masė ant spyruoklės, kurios standumas 200 kN/m, turi klampųjį slopintuvą, kurio santykinis slopinimo koeficientas 0,45. Raskite jos laisvųjų slopinamųjų virpesių savąjį dažnį fd Hz.
m = 5 kgk = 200 kN/mζ = 0,45
fd = Hz
20.Mechaniniai virpesiaiSunkus
10 kg masė kabo ant dviejų viena po kitos sujungtų (nuosekliai) spyruoklių: viršutinės k₁ = 50 kN/m, apatinės k₂ = 5 kN/m. Nepaisykite slopinimo ir spyruoklių masių. Raskite vertikaliųjų virpesių savąjį dažnį fn Hz.
m = 10 kgk1 = 50 kN/mk2 = 5 kN/m
fn = Hz
3Tirpalai
1.Kinematika
Atsakymas: d = 38,37 m
Judėjimas pastoviu pagreičiu: v = v₀ + a·t, s = v₀·t + ½·a·t² ir v² = v₀² + 2·a·s. Pasirinkite lygtį, į kurią įeina trys žinomi dydžiai ir ieškomasis, ir ženklus derinkite su viena teigiama kryptimi.
Vienetai
v₀ = 50/3,6 = 13,89 m/s
Reakcijos kelias
d1 = v₀·tr = 13,89·1,5 = 20,83 m
Stabdymo kelias
d2 = v₀²/(2a) = 13,89²/(2·5,5) = 17,54 m
Iš viso
d = 20,83 + 17,54 = 38,37 m
Atsakymas
d = 38,37 m
2.Kinematika
Atsakymas: t = 4,761 s
Judėjimas pastoviu pagreičiu: v = v₀ + a·t, s = v₀·t + ½·a·t² ir v² = v₀² + 2·a·s. Pasirinkite lygtį, į kurią įeina trys žinomi dydžiai ir ieškomasis, ir ženklus derinkite su viena teigiama kryptimi.
Judėjimo lygtis
Aukštyn – teigiama kryptis, žemė yra h₀ žemiau pradinio taško.
−35 = 16·t − ½·9,81·t²
4,905·t² − 16·t − 35 = 0
Išspręskite kvadratinę lygtį
Fizikinę prasmę turi tik teigiama šaknis.
t = (16 + √(16² + 2·9,81·35))/9,81 = 4,761 s
Atsakymas
t = 4,761 s
3.Niutono dėsniai
Atsakymas: a = 6,306 m/s²
Antrasis Niutono dėsnis: kūną veikiančių jėgų atstojamoji lygi jo masės ir pagreičio sandaugai, ΣF = m·a. Nubraižykite laisvojo kūno diagramą, pasirinkite teigiamą kryptį judėjimo kryptimi ir sudėkite visas jėgas ta kryptimi: veikiančias jėgas, judėjimui priešingą trintį μ·N ir sunkio jėgos dedamąsias.
Antrasis Niutono dėsnis: kūną veikiančių jėgų atstojamoji lygi jo masės ir pagreičio sandaugai, ΣF = m·a. Nubraižykite laisvojo kūno diagramą, pasirinkite teigiamą kryptį judėjimo kryptimi ir sudėkite visas jėgas ta kryptimi: veikiančias jėgas, judėjimui priešingą trintį μ·N ir sunkio jėgos dedamąsias.
Sviedinio judėjimas: be oro pasipriešinimo x = vxt ir y = h + vyt − ½gt². Abi kryptys nepriklausomos, jas sieja tik tas pats laikas.
Nuotolio formulė
R = v₀²·sin 2θ/g → sin 2θ = 9,81·40/34² = 0,3394
Kampas
2θ = 19,84° → θ = 9,922°
Atsakymas
θ = 9,922°
Kitas sprendinys yra 90° − θ = 80,08°.
6.Sviedinio judėjimas
Atsakymas: x = 109,7 m
Sviedinio judėjimas: be oro pasipriešinimo x = vxt ir y = h + vyt − ½gt². Abi kryptys nepriklausomos, jas sieja tik tas pats laikas.
Išskaidykite pradinį greitį
vx = 26,05 m/s, vy = 21,85 m/s
Laikas iki nusileidimo ant stogo
Didesnioji šaknis: kamuolys leidžiasi.
5 = 21,85·t − 4,905·t²
t = (21,85 + √(21,85² − 2·9,81·5))/9,81 = 4,214 s
Horizontalus atstumas
x = vx·t = 26,05·4,214 = 109,7 m
Atsakymas
x = 109,7 m
7.Judėjimas apskritimu
Atsakymas: vmax = 29,3 m/s
Tolygus judėjimas apskritimu: kūnas, judantis v greičiu r spindulio apskritimu, įgyja į centrą nukreiptą pagreitį a = v²/r, todėl jį turi veikti į centrą nukreipta atstojamoji jėga F = m·v²/r. Šią jėgą sukuria kas nors realaus: trintis, siūlo įtempimas, sunkio jėga arba normalinė jėga.
Trintis sukuria įcentrinę jėgą
m·v²/r = μ·m·g
v = √(μ·g·r) = √(0,7·9,81·125) = 29,3 m/s
Atsakymas
vmax = 29,3 m/s (105,5 km/h)
8.Judėjimas apskritimu
Atsakymas: Ttop = 33,9 N
Tolygus judėjimas apskritimu: kūnas, judantis v greičiu r spindulio apskritimu, įgyja į centrą nukreiptą pagreitį a = v²/r, todėl jį turi veikti į centrą nukreipta atstojamoji jėga F = m·v²/r. Šią jėgą sukuria kas nors realaus: trintis, siūlo įtempimas, sunkio jėga arba normalinė jėga.
Greitis viršuje
Kinetinė energija 2r aukštyje virsta potencine energija.
vtop² = 8² − 4·9,81·0,7 = 36,53 m²/s²
Jėgos viršuje
Įtempimo ir sunkio jėgos abi nukreiptos žemyn, į centrą.
T + m·g = m·vtop²/r
T = 0,8·36,53/0,7 − 0,8·9,81 = 33,9 N
Atsakymas
Ttop = 33,9 N
9.Darbas ir energija
Atsakymas: Wf = 78,36 J
Darbo ir energijos principas: kinetinės energijos pokytis lygus visų jėgų darbui. Sunkį ir spyruokles užrašius kaip potencinę energiją (mgh ir ½kx²), gaunamas balansas: pradinė energija = galutinė energija + trinčiai prarasta energija (μN·d).
Trinties jėga
N = mg·cos θ = 19,62·0,9397 = 18,44 N
F = μN = 0,25·18,44 = 4,609 N
Darbas prieš trintį
Wf = F·d = 4,609·17 = 78,36 J
Atsakymas
Wf = 78,36 J
10.Darbas ir energija
Atsakymas: x = 8,578 cm
Darbo ir energijos principas: kinetinės energijos pokytis lygus visų jėgų darbui. Sunkį ir spyruokles užrašius kaip potencinę energiją (mgh ir ½kx²), gaunamas balansas: pradinė energija = galutinė energija + trinčiai prarasta energija (μN·d).
Energija po šiurkščios juostos
Rampa lygi, todėl energiją atima tik juosta.
mgh − μmgL = 4,905·(1,5 − 0,3·3) = 2,943 J
Didžiausias suspaudimas
½kx² = 2,943 → x = √(2·2,943/800) = 0,08578 m = 8,578 cm
Atsakymas
x = 8,578 cm
11.Judesio kiekis ir susidūrimai
Atsakymas: v′2 = 8 m/s
Judesio kiekio tvermės dėsnis: kai susidūrimo metu neveikia išorinės jėgos, bendras judesio kiekis Σm·v prieš susidūrimą lygus bendram judesio kiekiui po jo. Greitis turi kryptį, todėl pasirinkite teigiamą kryptį, o priešinga kryptimi nukreiptiems greičiams rašykite minuso ženklą. Tampriojo susidūrimo metu išlieka ir kinetinė energija; absoliučiai netampriojo – kūnai sukimba.
Tamprusis susidūrimas su stovinčiu kūnu
Kartu išsprendus judesio kiekio ir energijos tvermės lygtis, gaunami šie du rezultatai.
v′1 = (4 − 2)/(4 + 2)·6 = 2 m/s
v′2 = 2·4/(4 + 2)·6 = 8 m/s
Atsakymas
v′2 = 8 m/s
12.Judesio kiekis ir susidūrimai
Atsakymas: v = 616,4 m/s
Judesio kiekio tvermės dėsnis: kai susidūrimo metu neveikia išorinės jėgos, bendras judesio kiekis Σm·v prieš susidūrimą lygus bendram judesio kiekiui po jo. Greitis turi kryptį, todėl pasirinkite teigiamą kryptį, o priešinga kryptimi nukreiptiems greičiams rašykite minuso ženklą. Tampriojo susidūrimo metu išlieka ir kinetinė energija; absoliučiai netampriojo – kūnai sukimba.
Tašelio pakilimas
h = L·(1 − cos θ) = 0,7·(1 − cos 15°) = 0,02385 m
Greitis po smūgio
V = √(2·9,81·0,02385) = 0,6841 m/s
Susidūrimas
v = (m + M)·V/m = 4,505·0,6841/0,005 = 616,4 m/s
Atsakymas
v = 616,4 m/s
13.Standžiojo kūno sukimasis
Atsakymas: t = 0,7854 s
Sukimasis apie nejudamą ašį: momentų ašies atžvilgiu suma lygi I·α (ΣM = I·α), kaip ΣF = m·a slenkamajam judėjimui. Energijos pavidalu sukimo momentas T, pasukęs kampu θ (radianais), atlieka darbą T·θ, kuris keičia kinetinę energiją ½·I·ω²; sunkis prideda arba atima masės centro m·g·Δh. Galia yra P = T·ω.
Kampinis greitis
ω = 2π·300/60 = 31,42 rad/s
Lėtėjimas ir laikas
α = Tb/I = 20/0,5 = 40 rad/s²
t = ω/α = 31,42/40 = 0,7854 s
Atsakymas
t = 0,7854 s
14.Standžiojo kūno sukimasis
Atsakymas: a = 2,943 m/s²
Riedėjimas ir judesio kiekio momentas: be slydimo riedančio kūno v = ω·r, todėl jo kinetinė energija yra ½·m·v² + ½·I·ω² = ½·m·v²·(1 + I/(m·r²)). Nuožulnia plokštuma tai duoda a = g·sin θ/(1 + I/(m·r²)). Kai apie ašį neveikia išorinis momentas, judesio kiekio momentas tos ašies atžvilgiu išlieka pastovus, I₁·ω₁ = I₂·ω₂, net jei kinetinė energija prarandama.
Judėjimo lygtys
m·g·sin θ − f = m·a
f·r = I·α = 0,6667·m·r²·(a/r) → f = 0,6667·m·a
Pagreitis
a = g·sin θ/(1 + c) = 9,81·sin 30°/1,667 = 2,943 m/s²
Atsakymas
a = 2,943 m/s²
15.Krumpliaračiai ir krumpliaratinės pavaros
Atsakymas: P = 6,597 kW
Diržinės pavaros: be slydimo abiejų skriemulių lanko greitis vienodas, v = π·d·n/60, todėl n₁·d₁ = n₂·d₂, o greičių santykis yra d₂/d₁. Slydimas s varomąjį skriemulį šiek tiek sulėtina: n₂ = n₁·(d₁/d₂)·(1 − s). Perduodama galia P = (T₁ − T₂)·v, kai T₁ yra įtemptosios, o T₂ – laisvosios šakos įtempimas. Trintis riboja įtempimų santykį: T₁/T₂ = eμθ, kai θ yra apkabos kampas radianais ant mažesniojo skriemulio; atviram diržui θ = π − 2·asin((d₂ − d₁)/(2C)), kai ašių atstumas C.
Diržo greitis
v = 9,425 m/s
Galia
P = (1000 − 300)·9,425 = 6597 W = 6,597 kW
Atsakymas
P = 6,597 kW
16.Krumpliaračiai ir krumpliaratinės pavaros
Atsakymas: ND = 60
Krumpliaratinės pavaros: sukibusių krumpliaračių dantų greitis vienodas, todėl n₁·N₁ = n₂·N₂: krumpliaratis su mažiau dantų sukasi greičiau. Ant vieno veleno esantys krumpliaračiai sukasi vienodu greičiu. Galia perduodama toliau (atėmus nuostolius), todėl mažėjant sukimosi greičiui sukimo momentas didėja: T₂ = T₁·(N₂/N₁)·η, o P = T·ω, kur ω = 2π·n/60.
Tarpinio veleno greitis
nB = nC = 2880·25/48 = 1500 rpm
Krumpliaračio D dantys
ND = C·nC/nout = 24·1500/600 = 60
Atsakymas
ND = 60
17.Spyruoklės ir švytuoklės
Atsakymas: T = 2,374 s
Harmoniniai svyravimai: m masės svarelis ant k standumo spyruoklės svyruoja kampiniu dažniu ω = √(k/m), o jo periodas T = 2π/ω = 2π·√(m/k). L ilgio matematinės švytuoklės periodas T = 2π·√(L/g). Kai amplitudė A, didžiausias greitis yra A·ω, didžiausias pagreitis A·ω², o energija ½·k·A².
Švytuoklės periodas
T = 2π·√(1,4/9,81) = 2,374 s
Atsakymas
T = 2,374 s
18.Spyruoklės ir švytuoklės
Atsakymas: U = 5,175 J
Harmoniniai svyravimai: m masės svarelis ant k standumo spyruoklės svyruoja kampiniu dažniu ω = √(k/m), o jo periodas T = 2π/ω = 2π·√(m/k). L ilgio matematinės švytuoklės periodas T = 2π·√(L/g). Kai amplitudė A, didžiausias greitis yra A·ω, didžiausias pagreitis A·ω², o energija ½·k·A².
Visa energija
E = ½·k·A² = ½·460·0,17² = 6,647 J
Spyruoklės energija taške x
U = ½·k·x² = ½·460·0,15² = 5,175 J
Atsakymas
U = 5,175 J
19.Mechaniniai virpesiai
Atsakymas: fd = 28,43 Hz
Masės ir spyruoklės sistemos laisvieji virpesiai: neslopinamų virpesių savasis dažnis ωn = √(k/m) rad/s, o fn = ωn/(2π) Hz. Klampusis slopintuvas c lemia slopinimo koeficientą ζ = c/cc, kur kritinis slopinimas cc = 2·√(k·m) = 2·m·ωn. Nepakankamai slopinama sistema (ζ < 1) virpa dažniu ωd = ωn·√(1 − ζ²). Lygiagrečiai sujungtų spyruoklių standumai sudedami, k = k₁ + k₂; nuosekliai sujungtų – sudedamos atvirkštinės vertės, 1/k = 1/k₁ + 1/k₂.
Neslopinamų virpesių savasis dažnis
ωn = √(200000/5) = 200 rad/s
fn = 200/(2π) = 31,83 Hz
Slopinamųjų virpesių savasis dažnis
fd = fn·√(1 − ζ²) = 31,83·√(1 − 0,45²) = 28,43 Hz
Atsakymas
fd = 28,43 Hz
20.Mechaniniai virpesiai
Atsakymas: fn = 3,393 Hz
Masės ir spyruoklės sistemos laisvieji virpesiai: neslopinamų virpesių savasis dažnis ωn = √(k/m) rad/s, o fn = ωn/(2π) Hz. Klampusis slopintuvas c lemia slopinimo koeficientą ζ = c/cc, kur kritinis slopinimas cc = 2·√(k·m) = 2·m·ωn. Nepakankamai slopinama sistema (ζ < 1) virpa dažniu ωd = ωn·√(1 − ζ²). Lygiagrečiai sujungtų spyruoklių standumai sudedami, k = k₁ + k₂; nuosekliai sujungtų – sudedamos atvirkštinės vertės, 1/k = 1/k₁ + 1/k₂.
Ekvivalentinis standumas
Nuosekliai sujungtas spyruokles veikia ta pati jėga, o jų deformacijos sudedamos, todėl sudedamos atvirkštinės vertės: 1/k = 1/k1 + 1/k2.