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​ = 8 mmtanpa beban

Sebuah mesin terletak pada pelekap spring, yang termampat sebanyak 8 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 = 8 mmg = 9.81 m/s²
fn = Hz
2.Mudah
k = 50 kN/mm = 80 kgx

Jisim 80 kg tergantung pada spring berkekakuan 50 kN/m. Abaikan redaman. Cari frekuensi bulat tabii ωn dalam rad/s.

m = 80 kgk = 50 kN/m
ωn = rad/s
3.Sederhana
tx25 mm2 kitaran7.1 mm

Dalam ujian getaran bebas sistem jisim–spring teredam, puncak sesaran 25 mm diikuti 2 kitaran kemudian oleh puncak 7.1 mm. Cari nisbah redaman ζ.

x0 = 25 mmx2 = 7.1 mmn = 2
ζ =
4.Sederhana
k = 10 kN/mζ = 0.5m = 10 kg

Jisim 10 kg pada spring berkekakuan 10 kN/m mempunyai peredam likat yang memberikan nisbah redaman 0.5. Cari frekuensi tabii teredam fd bagi getaran bebasnya dalam Hz.

m = 10 kgk = 10 kN/mζ = 0.5
fd = Hz
5.Sukar
k1​ = 5k2​ = 20m = 50 kg

Jisim 50 kg tergantung pada dua spring bersebelahan (selari), dengan kekakuan k₁ = 5 kN/m dan k₂ = 20 kN/m. Jisim kekal mendatar. Abaikan redaman dan jisim spring. Cari frekuensi tabii fn bagi getaran menegak dalam Hz.

m = 50 kgk1 = 5 kN/mk2 = 20 kN/m
fn = Hz
6.Sukar
k1​ = 60k2​ = 20m = 5 kg

Jisim 5 kg tergantung pada dua spring bersebelahan (selari), dengan kekakuan k₁ = 60 kN/m dan k₂ = 20 kN/m. Jisim kekal mendatar. Abaikan redaman dan jisim spring. Cari frekuensi tabii fn bagi getaran menegak dalam Hz.

m = 5 kgk1 = 60 kN/mk2 = 20 kN/m
fn = Hz

Kunci jawapan

  1. 1. fn = 5.573 Hz
  2. 2. ωn = 25 rad/s
  3. 3. ζ = 0.09967
  4. 4. fd = 4.359 Hz
  5. 5. fn = 3.559 Hz
  6. 6. fn = 20.13 Hz

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