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 = 40 kN/mm = 100 kgx

Jisim 100 kg tergantung pada spring berkekakuan 40 kN/m. Abaikan redaman. Cari frekuensi bulat tabii ωn dalam rad/s.

m = 100 kgk = 40 kN/m
ωn = rad/s
2.Mudah
kmδst​ = 10 mmtanpa beban

Sebuah mesin terletak pada pelekap spring, yang termampat sebanyak 10 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 = 10 mmg = 9.81 m/s²
fn = Hz
3.Sederhana
tx15 mm1 kitaran11 mm

Dalam ujian getaran bebas sistem jisim–spring teredam, puncak sesaran 15 mm diikuti satu kitaran kemudian oleh puncak 11 mm. Cari nisbah redaman ζ.

x0 = 15 mmx1 = 11 mmn = 1
ζ =
4.Sederhana
tx12 mm5 kitaran2.5 mm

Dalam ujian getaran bebas sistem jisim–spring teredam, puncak sesaran 12 mm diikuti 5 kitaran kemudian oleh puncak 2.5 mm. Cari nisbah redaman ζ.

x0 = 12 mmx5 = 2.5 mmn = 5
ζ =
5.Sukar
k1​ = 30k2​ = 20k3​ = 25m = 20 kg

Jisim 20 kg tergantung pada spring k₃ = 25 kN/m. Bahagian atas k₃ dipasang pada bar tegar yang tergantung pada dua spring bersebelahan, k₁ = 30 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 = 20 kgk1 = 30 kN/mk2 = 20 kN/mk3 = 25 kN/m
fn = Hz
6.Sukar
k1​ = 15k2​ = 80k3​ = 60m = 20 kg

Jisim 20 kg tergantung pada spring k₃ = 60 kN/m. Bahagian atas k₃ dipasang pada bar tegar yang tergantung pada dua spring bersebelahan, k₁ = 15 kN/m dan k₂ = 80 kN/m; bar kekal mendatar. Abaikan redaman dan jisim spring serta bar. Cari frekuensi tabii fn getaran menegak dalam Hz.

m = 20 kgk1 = 15 kN/mk2 = 80 kN/mk3 = 60 kN/m
fn = Hz

Kunci jawapan

  1. 1. ωn = 20 rad/s
  2. 2. fn = 4.985 Hz
  3. 3. ζ = 0.0493
  4. 4. ζ = 0.04987
  5. 5. fn = 4.594 Hz
  6. 6. fn = 6.825 Hz

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