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
kmδst​ = 5 mmtanpa beban

Sebuah mesin terletak pada pelekap spring, yang termampat sebanyak 5 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 = 5 mmg = 9.81 m/s²
fn = Hz
3.Sederhana
k = 20 kN/mc = 90 N·s/mm = 10 kg

Jisim 10 kg disokong oleh spring berkekakuan 20 kN/m dan peredam likat dengan pekali redaman 90 N·s/m. Cari nisbah redaman ζ.

m = 10 kgk = 20 kN/mc = 90 N·s/m
ζ =
4.Sederhana
k = 5 kN/mζ = 0.7m = 15 kg

Jisim 15 kg pada spring berkekakuan 5 kN/m mempunyai peredam likat yang memberikan nisbah redaman 0.7. Cari frekuensi tabii teredam fd bagi getaran bebasnya dalam Hz.

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

Jisim 5 kg tergantung pada dua spring bersebelahan (selari), dengan kekakuan k₁ = 50 kN/m dan k₂ = 15 kN/m. Jisim kekal mendatar. Abaikan redaman dan jisim spring. Cari frekuensi tabii fn bagi getaran menegak dalam Hz.

m = 5 kgk1 = 50 kN/mk2 = 15 kN/m
fn = Hz
6.Sukar
k1​ = 10k2​ = 5m = 20 kg

Jisim 20 kg tergantung pada dua spring yang disambung hujung ke hujung (bersiri): spring atas k₁ = 10 kN/m dan spring bawah k₂ = 5 kN/m. Cari kekakuan setara keq sistem spring dalam kN/m.

m = 20 kgk1 = 10 kN/mk2 = 5 kN/m
keq = kN/m

Kunci jawapan

  1. 1. fn = 3.153 Hz
  2. 2. fn = 7.05 Hz
  3. 3. ζ = 0.1006
  4. 4. fd = 2.075 Hz
  5. 5. fn = 18.15 Hz
  6. 6. keq = 3.333 kN/m

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