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
kmδst​ = 25 mmtanpa beban

Sebuah mesin terletak pada pelekap spring, yang termampat sebanyak 25 mm di bawah beratnya. Anggap ia sistem darjah kebebasan tunggal tanpa redaman dan gunakan g = 9.81 m/s². Cari frekuensi tabii fn getaran menegak dalam Hz.

δst = 25 mmg = 9.81 m/s²
fn = Hz
2.Mudah
kmδst​ = 12 mmtanpa beban

Sebuah mesin terletak pada pelekap spring, yang termampat sebanyak 12 mm di bawah beratnya. Anggap ia sistem darjah kebebasan tunggal tanpa redaman dan gunakan g = 9.81 m/s². Cari frekuensi tabii fn getaran menegak dalam Hz.

δst = 12 mmg = 9.81 m/s²
fn = Hz
3.Sederhana
k = 200 kN/mζ = 0.7m = 10 kg

Jisim 10 kg pada spring berkekakuan 200 kN/m mempunyai peredam likat yang memberikan nisbah redaman 0.7. Cari frekuensi tabii teredam fd bagi getaran bebasnya dalam Hz.

m = 10 kgk = 200 kN/mζ = 0.7
fd = Hz
4.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 =
5.Sukar
k1​ = 10k2​ = 15k3​ = 10m = 10 kg

Jisim 10 kg tergantung pada spring k₃ = 10 kN/m. Bahagian atas k₃ dipasang pada bar tegar yang tergantung pada dua spring bersebelahan, k₁ = 10 kN/m dan k₂ = 15 kN/m; bar kekal mendatar. Abaikan redaman dan jisim spring serta bar. Cari frekuensi tabii fn getaran menegak dalam Hz.

m = 10 kgk1 = 10 kN/mk2 = 15 kN/mk3 = 10 kN/m
fn = Hz
6.Sukar
k1​ = 5k2​ = 20k3​ = 12m = 25 kg

Jisim 25 kg tergantung pada spring k₃ = 12 kN/m. Bahagian atas k₃ dipasang pada bar tegar yang tergantung pada dua spring bersebelahan, k₁ = 5 kN/m dan k₂ = 20 kN/m; bar kekal mendatar. Abaikan redaman dan jisim spring serta bar. Cari frekuensi tabii fn getaran menegak dalam Hz.

m = 25 kgk1 = 5 kN/mk2 = 20 kN/mk3 = 12 kN/m
fn = Hz

Kunci jawapan

  1. 1. fn = 3.153 Hz
  2. 2. fn = 4.551 Hz
  3. 3. fd = 16.07 Hz
  4. 4. ζ = 0.08007
  5. 5. fn = 4.254 Hz
  6. 6. fn = 2.866 Hz

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