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 = 12 kN/mm = 2 kgx

Jisim 2 kg tergantung pada spring berkekakuan 12 kN/m. Abaikan redaman. Cari frekuensi tabii fn dalam Hz.

m = 2 kgk = 12 kN/m
fn = Hz
2.Mudah
kmδst​ = 15 mmtanpa beban

Sebuah mesin terletak pada pelekap spring, yang termampat sebanyak 15 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 = 15 mmg = 9.81 m/s²
fn = Hz
3.Sederhana
k = 8 kN/mc = 150 N·s/mm = 2 kg

Jisim 2 kg disokong oleh spring berkekakuan 8 kN/m dan peredam likat dengan pekali redaman 150 N·s/m. Cari nisbah redaman ζ.

m = 2 kgk = 8 kN/mc = 150 N·s/m
ζ =
4.Sederhana
tx50 mm3 kitaran11 mm

Dalam ujian getaran bebas sistem jisim–spring teredam, puncak sesaran 50 mm diikuti 3 kitaran kemudian oleh puncak 11 mm. Cari nisbah redaman ζ.

x0 = 50 mmx3 = 11 mmn = 3
ζ =
5.Sukar
k1​ = 25k2​ = 50m = 5 kg

Jisim 5 kg tergantung pada dua spring yang disambung hujung ke hujung (bersiri): spring atas k₁ = 25 kN/m dan spring bawah k₂ = 50 kN/m. Cari kekakuan setara keq sistem spring dalam kN/m.

m = 5 kgk1 = 25 kN/mk2 = 50 kN/m
keq = kN/m
6.Sukar
k1​ = 5k2​ = 10k3​ = 15m = 100 kg

Jisim 100 kg tergantung pada spring k₃ = 15 kN/m. Bahagian atas k₃ dipasang pada bar tegar yang tergantung pada dua spring bersebelahan, k₁ = 5 kN/m dan k₂ = 10 kN/m; bar kekal mendatar. Abaikan redaman dan jisim spring serta bar. Cari frekuensi tabii fn getaran menegak dalam Hz.

m = 100 kgk1 = 5 kN/mk2 = 10 kN/mk3 = 15 kN/m
fn = Hz

Kunci jawapan

  1. 1. fn = 12.33 Hz
  2. 2. fn = 4.07 Hz
  3. 3. ζ = 0.5929
  4. 4. ζ = 0.08007
  5. 5. keq = 16.67 kN/m
  6. 6. fn = 1.378 Hz

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