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​ = 10 mmtanpa beban

Sebuah mesin terletak pada pelekap spring, yang termampat sebanyak 10 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 = 10 mmg = 9.81 m/s²
fn = Hz
2.Mudah
k = 8 kN/mm = 2 kgx

Jisim 2 kg tergantung pada spring berkekakuan 8 kN/m. Abaikan redaman. Cari frekuensi tabii fn dalam Hz.

m = 2 kgk = 8 kN/m
fn = Hz
3.Sederhana
k = 20 kN/mζ = 0.6m = 80 kg

Jisim 80 kg pada spring berkekakuan 20 kN/m mempunyai peredam likat yang memberikan nisbah redaman 0.6. Cari frekuensi tabii teredam fd bagi getaran bebasnya dalam Hz.

m = 80 kgk = 20 kN/mζ = 0.6
fd = Hz
4.Sederhana
tx20 mm2 kitaran13.7 mm

Dalam ujian getaran bebas sistem jisim–spring teredam, puncak sesaran 20 mm diikuti 2 kitaran kemudian oleh puncak 13.7 mm. Cari nisbah redaman ζ.

x0 = 20 mmx2 = 13.7 mmn = 2
ζ =
5.Sukar
k1​ = 100k2​ = 12k3​ = 80m = 20 kg

Jisim 20 kg tergantung pada spring k₃ = 80 kN/m. Bahagian atas k₃ dipasang pada bar tegar yang tergantung pada dua spring bersebelahan, k₁ = 100 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 = 100 kN/mk2 = 12 kN/mk3 = 80 kN/m
fn = Hz
6.Sukar
k1​ = 20k2​ = 25k3​ = 10m = 5 kg

Jisim 5 kg tergantung pada spring k₃ = 10 kN/m. Bahagian atas k₃ dipasang pada bar tegar yang tergantung pada dua spring bersebelahan, k₁ = 20 kN/m dan k₂ = 25 kN/m; bar kekal mendatar. Abaikan redaman dan jisim spring serta bar. Cari frekuensi tabii fn getaran menegak dalam Hz.

m = 5 kgk1 = 20 kN/mk2 = 25 kN/mk3 = 10 kN/m
fn = Hz

Kunci jawapan

  1. 1. fn = 4.985 Hz
  2. 2. fn = 10.07 Hz
  3. 3. fd = 2.013 Hz
  4. 4. ζ = 0.03009
  5. 5. fn = 7.688 Hz
  6. 6. fn = 6.438 Hz

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