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 = 25 kN/mm = 10 kgx

Jisim 10 kg tergantung pada spring berkekakuan 25 kN/m. Abaikan redaman. Cari frekuensi tabii fn dalam Hz.

m = 10 kgk = 25 kN/m
fn = Hz
3.Sederhana
tx15 mm1 kitaran8 mm

Dalam ujian getaran bebas sistem jisim–spring teredam, puncak sesaran 15 mm diikuti satu kitaran kemudian oleh puncak 8 mm. Cari nisbah redaman ζ.

x0 = 15 mmx1 = 8 mmn = 1
ζ =
4.Sederhana
k = 12 kN/mζ = 0.6m = 25 kg

Jisim 25 kg pada spring berkekakuan 12 kN/m mempunyai peredam likat yang memberikan nisbah redaman 0.6. Cari frekuensi tabii teredam fd bagi getaran bebasnya dalam Hz.

m = 25 kgk = 12 kN/mζ = 0.6
fd = Hz
5.Sukar
k1​ = 40k2​ = 10k3​ = 100m = 40 kg

Jisim 40 kg tergantung pada spring k₃ = 100 kN/m. Bahagian atas k₃ dipasang pada bar tegar yang tergantung pada dua spring bersebelahan, k₁ = 40 kN/m dan k₂ = 10 kN/m; bar kekal mendatar. Abaikan redaman dan jisim spring serta bar. Cari frekuensi tabii fn getaran menegak dalam Hz.

m = 40 kgk1 = 40 kN/mk2 = 10 kN/mk3 = 100 kN/m
fn = Hz
6.Sukar
k1​ = 10k2​ = 100m = 40 kg

Jisim 40 kg tergantung pada dua spring yang disambung hujung ke hujung (bersiri): spring atas k₁ = 10 kN/m dan spring bawah k₂ = 100 kN/m. Cari kekakuan setara keq sistem spring dalam kN/m.

m = 40 kgk1 = 10 kN/mk2 = 100 kN/m
keq = kN/m

Kunci jawapan

  1. 1. fn = 3.153 Hz
  2. 2. fn = 7.958 Hz
  3. 3. ζ = 0.09955
  4. 4. fd = 2.79 Hz
  5. 5. fn = 4.594 Hz
  6. 6. keq = 9.091 kN/m

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