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 = 2 kN/mm = 20 kgx

Jisim 20 kg tergantung pada spring berkekakuan 2 kN/m. Abaikan redaman. Cari frekuensi bulat tabii ωn dalam rad/s.

m = 20 kgk = 2 kN/m
ωn = rad/s
2.Mudah
k = 25 kN/mm = 40 kgx

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

m = 40 kgk = 25 kN/m
ωn = rad/s
3.Sederhana
tx40 mm4 kitaran1.9 mm

Dalam ujian getaran bebas sistem jisim–spring teredam, puncak sesaran 40 mm diikuti 4 kitaran kemudian oleh puncak 1.9 mm. Cari nisbah redaman ζ.

x0 = 40 mmx4 = 1.9 mmn = 4
ζ =
4.Sederhana
tx50 mm3 kitaran5.1 mm

Dalam ujian getaran bebas sistem jisim–spring teredam, puncak sesaran 50 mm diikuti 3 kitaran kemudian oleh puncak 5.1 mm. Cari nisbah redaman ζ.

x0 = 50 mmx3 = 5.1 mmn = 3
ζ =
5.Sukar
k1​ = 15k2​ = 5k3​ = 20m = 10 kg

Jisim 10 kg tergantung pada spring k₃ = 20 kN/m. Bahagian atas k₃ dipasang pada bar tegar yang tergantung pada dua spring bersebelahan, k₁ = 15 kN/m dan k₂ = 5 kN/m; bar kekal mendatar. Abaikan redaman dan jisim spring serta bar. Cari frekuensi tabii fn getaran menegak dalam Hz.

m = 10 kgk1 = 15 kN/mk2 = 5 kN/mk3 = 20 kN/m
fn = Hz
6.Sukar
k1​ = 100k2​ = 12m = 40 kg

Jisim 40 kg tergantung pada dua spring yang disambung hujung ke hujung (bersiri): spring atas k₁ = 100 kN/m dan spring bawah k₂ = 12 kN/m. Abaikan redaman dan jisim spring. Cari frekuensi tabii fn bagi getaran menegak dalam Hz.

m = 40 kgk1 = 100 kN/mk2 = 12 kN/m
fn = Hz

Kunci jawapan

  1. 1. ωn = 10 rad/s
  2. 2. ωn = 25 rad/s
  3. 3. ζ = 0.1204
  4. 4. ζ = 0.1202
  5. 5. fn = 5.033 Hz
  6. 6. fn = 2.605 Hz

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