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​ = 5 mmtanpa beban

Sebuah mesin terletak pada pelekap spring, yang termampat sebanyak 5 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 = 5 mmg = 9.81 m/s²
fn = Hz
2.Mudah
k = 25 kN/mm = 2 kgx

Jisim 2 kg tergantung pada spring berkekakuan 25 kN/m. Abaikan redaman. Cari frekuensi bulat tabii ωn dalam rad/s.

m = 2 kgk = 25 kN/m
ωn = rad/s
3.Sederhana
tx40 mm3 kitaran27.4 mm

Dalam ujian getaran bebas sistem jisim–spring teredam, puncak sesaran 40 mm diikuti 3 kitaran kemudian oleh puncak 27.4 mm. Cari nisbah redaman ζ.

x0 = 40 mmx3 = 27.4 mmn = 3
ζ =
4.Sederhana
k = 80 kN/mc = 1600 N·s/mm = 200 kg

Jisim 200 kg disokong oleh spring berkekakuan 80 kN/m dan peredam likat dengan pekali redaman 1600 N·s/m. Cari nisbah redaman ζ.

m = 200 kgk = 80 kN/mc = 1600 N·s/m
ζ =
5.Sukar
k1​ = 80k2​ = 50m = 50 kg

Jisim 50 kg tergantung pada dua spring bersebelahan (selari), dengan kekakuan k₁ = 80 kN/m dan k₂ = 50 kN/m. Jisim kekal mendatar. Cari kekakuan setara keq sistem spring dalam kN/m.

m = 50 kgk1 = 80 kN/mk2 = 50 kN/m
keq = kN/m
6.Sukar
k1​ = 25k2​ = 15m = 25 kg

Jisim 25 kg tergantung pada dua spring yang disambung hujung ke hujung (bersiri): spring atas k₁ = 25 kN/m dan spring bawah k₂ = 15 kN/m. Abaikan redaman dan jisim spring. Cari frekuensi tabii fn bagi getaran menegak dalam Hz.

m = 25 kgk1 = 25 kN/mk2 = 15 kN/m
fn = Hz

Kunci jawapan

  1. 1. fn = 7.05 Hz
  2. 2. ωn = 111.8 rad/s
  3. 3. ζ = 0.02007
  4. 4. ζ = 0.2
  5. 5. keq = 130 kN/m
  6. 6. fn = 3.082 Hz

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