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​ = 1 mmtanpa beban

Sebuah mesin terletak pada pelekap spring, yang termampat sebanyak 1 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 = 1 mmg = 9.81 m/s²
fn = Hz
2.Mudah
kmδst​ = 8 mmtanpa beban

Sebuah mesin terletak pada pelekap spring, yang termampat sebanyak 8 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 = 8 mmg = 9.81 m/s²
fn = Hz
3.Sederhana
tx10 mm4 kitaran3.7 mm

Dalam ujian getaran bebas sistem jisim–spring teredam, puncak sesaran 10 mm diikuti 4 kitaran kemudian oleh puncak 3.7 mm. Cari nisbah redaman ζ.

x0 = 10 mmx4 = 3.7 mmn = 4
ζ =
4.Sederhana
tx50 mm2 kitaran34.3 mm

Dalam ujian getaran bebas sistem jisim–spring teredam, puncak sesaran 50 mm diikuti 2 kitaran kemudian oleh puncak 34.3 mm. Cari nisbah redaman ζ.

x0 = 50 mmx2 = 34.3 mmn = 2
ζ =
5.Sukar
k1​ = 60k2​ = 10m = 10 kg

Jisim 10 kg tergantung pada dua spring bersebelahan (selari), dengan kekakuan k₁ = 60 kN/m dan k₂ = 10 kN/m. Jisim kekal mendatar. Cari kekakuan setara keq sistem spring dalam kN/m.

m = 10 kgk1 = 60 kN/mk2 = 10 kN/m
keq = kN/m
6.Sukar
k1​ = 5k2​ = 25m = 20 kg

Jisim 20 kg tergantung pada dua spring yang disambung hujung ke hujung (bersiri): spring atas k₁ = 5 kN/m dan spring bawah k₂ = 25 kN/m. Abaikan redaman dan jisim spring. Cari frekuensi tabii fn bagi getaran menegak dalam Hz.

m = 20 kgk1 = 5 kN/mk2 = 25 kN/m
fn = Hz

Kunci jawapan

  1. 1. fn = 15.76 Hz
  2. 2. fn = 5.573 Hz
  3. 3. ζ = 0.03953
  4. 4. ζ = 0.02998
  5. 5. keq = 70 kN/m
  6. 6. fn = 2.297 Hz

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