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 = 100 kN/mm = 40 kgx

Jisim 40 kg tergantung pada spring berkekakuan 100 kN/m. Abaikan redaman. Cari frekuensi tabii fn dalam Hz.

m = 40 kgk = 100 kN/m
fn = Hz
2.Mudah
kmδst​ = 20 mmtanpa beban

Sebuah mesin terletak pada pelekap spring, yang termampat sebanyak 20 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 = 20 mmg = 9.81 m/s²
fn = Hz
3.Sederhana
tx50 mm4 kitaran14.2 mm

Dalam ujian getaran bebas sistem jisim–spring teredam, puncak sesaran 50 mm diikuti 4 kitaran kemudian oleh puncak 14.2 mm. Cari nisbah redaman ζ.

x0 = 50 mmx4 = 14.2 mmn = 4
ζ =
4.Sederhana
k = 8 kN/mc = 80 N·s/mm = 8 kg

Jisim 8 kg disokong oleh spring berkekakuan 8 kN/m dan peredam likat dengan pekali redaman 80 N·s/m. Cari nisbah redaman ζ.

m = 8 kgk = 8 kN/mc = 80 N·s/m
ζ =
5.Sukar
k1​ = 15k2​ = 12m = 100 kg

Jisim 100 kg tergantung pada dua spring bersebelahan (selari), dengan kekakuan k₁ = 15 kN/m dan k₂ = 12 kN/m. Jisim kekal mendatar. Abaikan redaman dan jisim spring. Cari frekuensi tabii fn bagi getaran menegak dalam Hz.

m = 100 kgk1 = 15 kN/mk2 = 12 kN/m
fn = Hz
6.Sukar
k1​ = 80k2​ = 100k3​ = 100m = 10 kg

Jisim 10 kg tergantung pada spring k₃ = 100 kN/m. Bahagian atas k₃ dipasang pada bar tegar yang tergantung pada dua spring bersebelahan, k₁ = 80 kN/m dan k₂ = 100 kN/m; bar kekal mendatar. Abaikan redaman dan jisim spring serta bar. Cari frekuensi tabii fn getaran menegak dalam Hz.

m = 10 kgk1 = 80 kN/mk2 = 100 kN/mk3 = 100 kN/m
fn = Hz

Kunci jawapan

  1. 1. fn = 7.958 Hz
  2. 2. fn = 3.525 Hz
  3. 3. ζ = 0.05002
  4. 4. ζ = 0.1581
  5. 5. fn = 2.615 Hz
  6. 6. fn = 12.76 Hz

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