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​ = 15 mmtanpa beban

Sebuah mesin terletak pada pelekap spring, yang termampat sebanyak 15 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 = 15 mmg = 9.81 m/s²
fn = Hz
2.Mudah
k = 50 kN/mm = 40 kgx

Jisim 40 kg tergantung pada spring berkekakuan 50 kN/m. Abaikan redaman. Cari frekuensi bulat tabii ωn dalam rad/s.

m = 40 kgk = 50 kN/m
ωn = rad/s
3.Sederhana
tx15 mm1 kitaran11 mm

Dalam ujian getaran bebas sistem jisim–spring teredam, puncak sesaran 15 mm diikuti satu kitaran kemudian oleh puncak 11 mm. Cari nisbah redaman ζ.

x0 = 15 mmx1 = 11 mmn = 1
ζ =
4.Sederhana
tx15 mm4 kitaran7.1 mm

Dalam ujian getaran bebas sistem jisim–spring teredam, puncak sesaran 15 mm diikuti 4 kitaran kemudian oleh puncak 7.1 mm. Cari nisbah redaman ζ.

x0 = 15 mmx4 = 7.1 mmn = 4
ζ =
5.Sukar
k1​ = 100k2​ = 50m = 40 kg

Jisim 40 kg tergantung pada dua spring yang disambung hujung ke hujung (bersiri): spring atas k₁ = 100 kN/m dan spring bawah k₂ = 50 kN/m. Cari kekakuan setara keq sistem spring dalam kN/m.

m = 40 kgk1 = 100 kN/mk2 = 50 kN/m
keq = kN/m
6.Sukar
k1​ = 80k2​ = 12k3​ = 30m = 20 kg

Jisim 20 kg tergantung pada spring k₃ = 30 kN/m. Bahagian atas k₃ dipasang pada bar tegar yang tergantung pada dua spring bersebelahan, k₁ = 80 kN/m dan k₂ = 12 kN/m; bar kekal mendatar. Abaikan redaman dan jisim spring serta bar. Cari frekuensi tabii fn getaran menegak dalam Hz.

m = 20 kgk1 = 80 kN/mk2 = 12 kN/mk3 = 30 kN/m
fn = Hz

Kunci jawapan

  1. 1. fn = 4.07 Hz
  2. 2. ωn = 35.36 rad/s
  3. 3. ζ = 0.0493
  4. 4. ζ = 0.02975
  5. 5. keq = 33.33 kN/m
  6. 6. fn = 5.353 Hz

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