Lembaran kerja Getaran mekanikal dengan jawapan

Lembaran kerja Getaran mekanikal percuma untuk dicetak: 6 soalan dari mudah hingga tahap peperiksaan, dengan skema jawapan. Cetak atau simpan sebagai PDF.

Untuk pensyarah dan guru: percuma untuk dicetak, disalin dan digunakan di dalam kelas. Setiap lembaran kerja baharu mempunyai nilai baharu dan skema jawapannya sendiri. Pautan ke ExamProblems di halaman kursus anda amat dihargai.

Nama: ____________________   Tarikh: ____________

1.Mudah
k = 20 kN/mm = 100 kgx

Jisim 100 kg tergantung pada spring berkekakuan 20 kN/m. Abaikan redaman. Cari frekuensi tabii fn dalam Hz.

m = 100 kgk = 20 kN/m
fn = Hz
2.Mudah
k = 50 kN/mm = 20 kgx

Jisim 20 kg tergantung pada spring berkekakuan 50 kN/m. Abaikan redaman. Cari frekuensi bulat tabii ωn dalam rad/s.

m = 20 kgk = 50 kN/m
ωn = rad/s
3.Sederhana
tx15 mm3 kitaran3.3 mm

Dalam ujian getaran bebas sistem jisim–spring teredam, puncak sesaran 15 mm diikuti 3 kitaran kemudian oleh puncak 3.3 mm. Cari nisbah redaman ζ.

x0 = 15 mmx3 = 3.3 mmn = 3
ζ =
4.Sederhana
tx12 mm2 kitaran7.3 mm

Dalam ujian getaran bebas sistem jisim–spring teredam, puncak sesaran 12 mm diikuti 2 kitaran kemudian oleh puncak 7.3 mm. Cari nisbah redaman ζ.

x0 = 12 mmx2 = 7.3 mmn = 2
ζ =
5.Sukar
k1​ = 30k2​ = 10m = 5 kg

Jisim 5 kg tergantung pada dua spring bersebelahan (selari), dengan kekakuan k₁ = 30 kN/m dan k₂ = 10 kN/m. Jisim kekal mendatar. Cari kekakuan setara keq sistem spring dalam kN/m.

m = 5 kgk1 = 30 kN/mk2 = 10 kN/m
keq = kN/m
6.Sukar
k1​ = 60k2​ = 60m = 50 kg

Jisim 50 kg tergantung pada dua spring bersebelahan (selari), dengan kekakuan k₁ = 60 kN/m dan k₂ = 60 kN/m. Jisim kekal mendatar. Abaikan redaman dan jisim spring. Cari frekuensi tabii fn bagi getaran menegak dalam Hz.

m = 50 kgk1 = 60 kN/mk2 = 60 kN/m
fn = Hz

Kunci jawapan

  1. 1. fn = 2.251 Hz
  2. 2. ωn = 50 rad/s
  3. 3. ζ = 0.08007
  4. 4. ζ = 0.03952
  5. 5. keq = 40 kN/m
  6. 6. fn = 7.797 Hz

Penyelesaian langkah demi langkah yang lengkap: berlatih topik ini di examproblems.com.