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
kmδst​ = 4 mmtanpa beban

Sebuah mesin terletak pada pelekap spring, yang termampat sebanyak 4 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 = 4 mmg = 9.81 m/s²
fn = Hz
3.Sederhana
tx12 mm1 kitaran9.3 mm

Dalam ujian getaran bebas sistem jisim–spring teredam, puncak sesaran 12 mm diikuti satu kitaran kemudian oleh puncak 9.3 mm. Cari nisbah redaman ζ.

x0 = 12 mmx1 = 9.3 mmn = 1
ζ =
4.Sederhana
k = 40 kN/mc = 90 N·s/mm = 5 kg

Jisim 5 kg disokong oleh spring berkekakuan 40 kN/m dan peredam likat dengan pekali redaman 90 N·s/m. Cari nisbah redaman ζ.

m = 5 kgk = 40 kN/mc = 90 N·s/m
ζ =
5.Sukar
k1​ = 15k2​ = 20m = 50 kg

Jisim 50 kg tergantung pada dua spring yang disambung hujung ke hujung (bersiri): spring atas k₁ = 15 kN/m dan spring bawah k₂ = 20 kN/m. Cari kekakuan setara keq sistem spring dalam kN/m.

m = 50 kgk1 = 15 kN/mk2 = 20 kN/m
keq = kN/m
6.Sukar
k1​ = 100k2​ = 30k3​ = 25m = 20 kg

Jisim 20 kg tergantung pada spring k₃ = 25 kN/m. Bahagian atas k₃ dipasang pada bar tegar yang tergantung pada dua spring bersebelahan, k₁ = 100 kN/m dan k₂ = 30 kN/m; bar kekal mendatar. Abaikan redaman dan jisim spring serta bar. Cari frekuensi tabii fn getaran menegak dalam Hz.

m = 20 kgk1 = 100 kN/mk2 = 30 kN/mk3 = 25 kN/m
fn = Hz

Kunci jawapan

  1. 1. fn = 5.573 Hz
  2. 2. fn = 7.882 Hz
  3. 3. ζ = 0.04053
  4. 4. ζ = 0.1006
  5. 5. keq = 8.571 kN/m
  6. 6. fn = 5.153 Hz

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