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​ = 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
2.Mudah
k = 5 kN/mm = 20 kgx

Jisim 20 kg tergantung pada spring berkekakuan 5 kN/m. Abaikan redaman. Cari frekuensi tabii fn dalam Hz.

m = 20 kgk = 5 kN/m
fn = Hz
3.Sederhana
tx30 mm3 kitaran3.1 mm

Dalam ujian getaran bebas sistem jisim–spring teredam, puncak sesaran 30 mm diikuti 3 kitaran kemudian oleh puncak 3.1 mm. Cari nisbah redaman ζ.

x0 = 30 mmx3 = 3.1 mmn = 3
ζ =
4.Sederhana
tx20 mm2 kitaran12.1 mm

Dalam ujian getaran bebas sistem jisim–spring teredam, puncak sesaran 20 mm diikuti 2 kitaran kemudian oleh puncak 12.1 mm. Cari nisbah redaman ζ.

x0 = 20 mmx2 = 12.1 mmn = 2
ζ =
5.Sukar
k1​ = 60k2​ = 12m = 25 kg

Jisim 25 kg tergantung pada dua spring yang disambung hujung ke hujung (bersiri): spring atas k₁ = 60 kN/m dan spring bawah k₂ = 12 kN/m. Cari kekakuan setara keq sistem spring dalam kN/m.

m = 25 kgk1 = 60 kN/mk2 = 12 kN/m
keq = kN/m
6.Sukar
k1​ = 5k2​ = 15k3​ = 60m = 25 kg

Jisim 25 kg tergantung pada spring k₃ = 60 kN/m. Bahagian atas k₃ dipasang pada bar tegar yang tergantung pada dua spring bersebelahan, k₁ = 5 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 = 25 kgk1 = 5 kN/mk2 = 15 kN/mk3 = 60 kN/m
fn = Hz

Kunci jawapan

  1. 1. fn = 4.551 Hz
  2. 2. fn = 2.516 Hz
  3. 3. ζ = 0.1196
  4. 4. ζ = 0.03996
  5. 5. keq = 10 kN/m
  6. 6. fn = 3.898 Hz

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