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 = 200 kN/mm = 20 kgx

Jisim 20 kg tergantung pada spring berkekakuan 200 kN/m. Abaikan redaman. Cari frekuensi bulat tabii ωn dalam rad/s.

m = 20 kgk = 200 kN/m
ωn = rad/s
3.Sederhana
tx25 mm4 kitaran0.6 mm

Dalam ujian getaran bebas sistem jisim–spring teredam, puncak sesaran 25 mm diikuti 4 kitaran kemudian oleh puncak 0.6 mm. Cari nisbah redaman ζ.

x0 = 25 mmx4 = 0.6 mmn = 4
ζ =
4.Sederhana
k = 40 kN/mζ = 0.6m = 150 kg

Jisim 150 kg pada spring berkekakuan 40 kN/m mempunyai peredam likat yang memberikan nisbah redaman 0.6. Cari frekuensi tabii teredam fd bagi getaran bebasnya dalam Hz.

m = 150 kgk = 40 kN/mζ = 0.6
fd = Hz
5.Sukar
k1​ = 50k2​ = 15m = 25 kg

Jisim 25 kg tergantung pada dua spring bersebelahan (selari), dengan kekakuan k₁ = 50 kN/m dan k₂ = 15 kN/m. Jisim kekal mendatar. Abaikan redaman dan jisim spring. Cari frekuensi tabii fn bagi getaran menegak dalam Hz.

m = 25 kgk1 = 50 kN/mk2 = 15 kN/m
fn = Hz
6.Sukar
k1​ = 15k2​ = 5m = 40 kg

Jisim 40 kg tergantung pada dua spring yang disambung hujung ke hujung (bersiri): spring atas k₁ = 15 kN/m dan spring bawah k₂ = 5 kN/m. Cari kekakuan setara keq sistem spring dalam kN/m.

m = 40 kgk1 = 15 kN/mk2 = 5 kN/m
keq = kN/m

Kunci jawapan

  1. 1. fn = 4.551 Hz
  2. 2. ωn = 100 rad/s
  3. 3. ζ = 0.1468
  4. 4. fd = 2.079 Hz
  5. 5. fn = 8.115 Hz
  6. 6. keq = 3.75 kN/m

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