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.

Lembaran kerja baharuBerlatih dalam talian dengan petunjuk

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 = 50 kN/mm = 200 kgx

Jisim 200 kg tergantung pada spring berkekakuan 50 kN/m. Abaikan redaman. Cari frekuensi bulat tabii ωn dalam rad/s.

m = 200 kgk = 50 kN/m
ωn = rad/s
2.Mudah
kmδst​ = 2.5 mmtanpa beban

Sebuah mesin terletak pada pelekap spring, yang termampat sebanyak 2.5 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 = 2.5 mmg = 9.81 m/s²
fn = Hz
3.Sederhana
tx15 mm3 kitaran1.5 mm

Dalam ujian getaran bebas sistem jisim–spring teredam, puncak sesaran 15 mm diikuti 3 kitaran kemudian oleh puncak 1.5 mm. Cari nisbah redaman ζ.

x0 = 15 mmx3 = 1.5 mmn = 3
ζ =
4.Sederhana
k = 100 kN/mζ = 0.5m = 150 kg

Jisim 150 kg pada spring berkekakuan 100 kN/m mempunyai peredam likat yang memberikan nisbah redaman 0.5. Cari frekuensi tabii teredam fd bagi getaran bebasnya dalam Hz.

m = 150 kgk = 100 kN/mζ = 0.5
fd = Hz
5.Sukar
k1​ = 60k2​ = 80k3​ = 25m = 40 kg

Jisim 40 kg tergantung pada spring k₃ = 25 kN/m. Bahagian atas k₃ dipasang pada bar tegar yang tergantung pada dua spring bersebelahan, k₁ = 60 kN/m dan k₂ = 80 kN/m; bar kekal mendatar. Abaikan redaman dan jisim spring serta bar. Cari frekuensi tabii fn getaran menegak dalam Hz.

m = 40 kgk1 = 60 kN/mk2 = 80 kN/mk3 = 25 kN/m
fn = Hz
6.Sukar
k1​ = 50k2​ = 100k3​ = 50m = 50 kg

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

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

Kunci jawapan

  1. 1. ωn = 15.81 rad/s
  2. 2. fn = 9.97 Hz
  3. 3. ζ = 0.1213
  4. 4. fd = 3.559 Hz
  5. 5. fn = 3.665 Hz
  6. 6. fn = 4.359 Hz

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