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 = 25 kgx

Jisim 25 kg tergantung pada spring berkekakuan 40 kN/m. Abaikan redaman. Cari frekuensi bulat tabii ωn dalam rad/s.

m = 25 kgk = 40 kN/m
ωn = rad/s
2.Mudah
k = 100 kN/mm = 250 kgx

Jisim 250 kg tergantung pada spring berkekakuan 100 kN/m. Abaikan redaman. Cari frekuensi bulat tabii ωn dalam rad/s.

m = 250 kgk = 100 kN/m
ωn = rad/s
3.Sederhana
tx50 mm5 kitaran4 mm

Dalam ujian getaran bebas sistem jisim–spring teredam, puncak sesaran 50 mm diikuti 5 kitaran kemudian oleh puncak 4 mm. Cari nisbah redaman ζ.

x0 = 50 mmx5 = 4 mmn = 5
ζ =
4.Sederhana
k = 4 kN/mc = 120 N·s/mm = 40 kg

Jisim 40 kg disokong oleh spring berkekakuan 4 kN/m dan peredam likat dengan pekali redaman 120 N·s/m. Cari nisbah redaman ζ.

m = 40 kgk = 4 kN/mc = 120 N·s/m
ζ =
5.Sukar
k1​ = 100k2​ = 80m = 10 kg

Jisim 10 kg tergantung pada dua spring yang disambung hujung ke hujung (bersiri): spring atas k₁ = 100 kN/m dan spring bawah k₂ = 80 kN/m. Abaikan redaman dan jisim spring. Cari frekuensi tabii fn bagi getaran menegak dalam Hz.

m = 10 kgk1 = 100 kN/mk2 = 80 kN/m
fn = Hz
6.Sukar
k1​ = 100k2​ = 50k3​ = 12m = 25 kg

Jisim 25 kg tergantung pada spring k₃ = 12 kN/m. Bahagian atas k₃ dipasang pada bar tegar yang tergantung pada dua spring bersebelahan, k₁ = 100 kN/m dan k₂ = 50 kN/m; bar kekal mendatar. Abaikan redaman dan jisim spring serta bar. Cari frekuensi tabii fn getaran menegak dalam Hz.

m = 25 kgk1 = 100 kN/mk2 = 50 kN/mk3 = 12 kN/m
fn = Hz

Kunci jawapan

  1. 1. ωn = 40 rad/s
  2. 2. ωn = 20 rad/s
  3. 3. ζ = 0.08014
  4. 4. ζ = 0.15
  5. 5. fn = 10.61 Hz
  6. 6. fn = 3.355 Hz

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