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 = 4 kN/mm = 40 kgx

Jisim 40 kg tergantung pada spring berkekakuan 4 kN/m. Abaikan redaman. Cari frekuensi tabii fn dalam Hz.

m = 40 kgk = 4 kN/m
fn = Hz
3.Sederhana
k = 10 kN/mζ = 0.45m = 40 kg

Jisim 40 kg pada spring berkekakuan 10 kN/m mempunyai peredam likat yang memberikan nisbah redaman 0.45. Cari frekuensi tabii teredam fd bagi getaran bebasnya dalam Hz.

m = 40 kgk = 10 kN/mζ = 0.45
fd = Hz
4.Sederhana
tx40 mm4 kitaran11.4 mm

Dalam ujian getaran bebas sistem jisim–spring teredam, puncak sesaran 40 mm diikuti 4 kitaran kemudian oleh puncak 11.4 mm. Cari nisbah redaman ζ.

x0 = 40 mmx4 = 11.4 mmn = 4
ζ =
5.Sukar
k1​ = 50k2​ = 5m = 40 kg

Jisim 40 kg tergantung pada dua spring yang disambung hujung ke hujung (bersiri): spring atas k₁ = 50 kN/m dan spring bawah k₂ = 5 kN/m. Cari kekakuan setara keq sistem spring dalam kN/m.

m = 40 kgk1 = 50 kN/mk2 = 5 kN/m
keq = kN/m
6.Sukar
k1​ = 5k2​ = 25k3​ = 20m = 5 kg

Jisim 5 kg tergantung pada spring k₃ = 20 kN/m. Bahagian atas k₃ dipasang pada bar tegar yang tergantung pada dua spring bersebelahan, k₁ = 5 kN/m dan k₂ = 25 kN/m; bar kekal mendatar. Abaikan redaman dan jisim spring serta bar. Cari frekuensi tabii fn getaran menegak dalam Hz.

m = 5 kgk1 = 5 kN/mk2 = 25 kN/mk3 = 20 kN/m
fn = Hz

Kunci jawapan

  1. 1. fn = 3.153 Hz
  2. 2. fn = 1.592 Hz
  3. 3. fd = 2.247 Hz
  4. 4. ζ = 0.04988
  5. 5. keq = 4.545 kN/m
  6. 6. fn = 7.797 Hz

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