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 = 20 kN/mm = 10 kgx

Jisim 10 kg tergantung pada spring berkekakuan 20 kN/m. Abaikan redaman. Cari frekuensi tabii fn dalam Hz.

m = 10 kgk = 20 kN/m
fn = Hz
3.Sederhana
tx12 mm2 kitaran3.4 mm

Dalam ujian getaran bebas sistem jisim–spring teredam, puncak sesaran 12 mm diikuti 2 kitaran kemudian oleh puncak 3.4 mm. Cari nisbah redaman ζ.

x0 = 12 mmx2 = 3.4 mmn = 2
ζ =
4.Sederhana
k = 50 kN/mζ = 0.7m = 10 kg

Jisim 10 kg pada spring berkekakuan 50 kN/m mempunyai peredam likat yang memberikan nisbah redaman 0.7. Cari frekuensi tabii teredam fd bagi getaran bebasnya dalam Hz.

m = 10 kgk = 50 kN/mζ = 0.7
fd = Hz
5.Sukar
k1​ = 100k2​ = 15m = 25 kg

Jisim 25 kg tergantung pada dua spring yang disambung hujung ke hujung (bersiri): spring atas k₁ = 100 kN/m dan spring bawah k₂ = 15 kN/m. Cari kekakuan setara keq sistem spring dalam kN/m.

m = 25 kgk1 = 100 kN/mk2 = 15 kN/m
keq = kN/m
6.Sukar
k1​ = 15k2​ = 40m = 40 kg

Jisim 40 kg tergantung pada dua spring yang disambung hujung ke hujung (bersiri): spring atas k₁ = 15 kN/m dan spring bawah k₂ = 40 kN/m. Cari kekakuan setara keq sistem spring dalam kN/m.

m = 40 kgk1 = 15 kN/mk2 = 40 kN/m
keq = kN/m

Kunci jawapan

  1. 1. fn = 4.07 Hz
  2. 2. fn = 7.118 Hz
  3. 3. ζ = 0.09986
  4. 4. fd = 8.037 Hz
  5. 5. keq = 13.04 kN/m
  6. 6. keq = 10.91 kN/m

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