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​ = 25 mmtanpa beban

Sebuah mesin terletak pada pelekap spring, yang termampat sebanyak 25 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 = 25 mmg = 9.81 m/s²
fn = Hz
2.Mudah
k = 20 kN/mm = 200 kgx

Jisim 200 kg tergantung pada spring berkekakuan 20 kN/m. Abaikan redaman. Cari frekuensi bulat tabii ωn dalam rad/s.

m = 200 kgk = 20 kN/m
ωn = rad/s
3.Sederhana
k = 20 kN/mζ = 0.35m = 25 kg

Jisim 25 kg pada spring berkekakuan 20 kN/m mempunyai peredam likat yang memberikan nisbah redaman 0.35. Cari frekuensi tabii teredam fd bagi getaran bebasnya dalam Hz.

m = 25 kgk = 20 kN/mζ = 0.35
fd = Hz
4.Sederhana
k = 2 kN/mζ = 0.7m = 5 kg

Jisim 5 kg pada spring berkekakuan 2 kN/m mempunyai peredam likat yang memberikan nisbah redaman 0.7. Cari frekuensi tabii teredam fd bagi getaran bebasnya dalam Hz.

m = 5 kgk = 2 kN/mζ = 0.7
fd = Hz
5.Sukar
k1​ = 25k2​ = 10m = 50 kg

Jisim 50 kg tergantung pada dua spring bersebelahan (selari), dengan kekakuan k₁ = 25 kN/m dan k₂ = 10 kN/m. Jisim kekal mendatar. Abaikan redaman dan jisim spring. Cari frekuensi tabii fn bagi getaran menegak dalam Hz.

m = 50 kgk1 = 25 kN/mk2 = 10 kN/m
fn = Hz
6.Sukar
k1​ = 25k2​ = 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 = 25 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 = 25 kN/mk2 = 5 kN/mk3 = 20 kN/m
fn = Hz

Kunci jawapan

  1. 1. fn = 3.153 Hz
  2. 2. ωn = 10 rad/s
  3. 3. fd = 4.217 Hz
  4. 4. fd = 2.273 Hz
  5. 5. fn = 4.211 Hz
  6. 6. fn = 5.513 Hz

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