Werkblad Mechanische trillingen met antwoorden

Gratis printbaar werkblad Mechanische trillingen: 6 opgaven van makkelijk tot tentamenniveau, met antwoordenblad. Print het of sla het op als pdf.

Nieuw werkbladOnline oefenen met hints

Voor docenten: gratis te printen, kopiëren en in de les te gebruiken. Elk nieuw werkblad heeft nieuwe waarden en een eigen antwoordblad. Een link naar ExamProblems op je cursuspagina wordt gewaardeerd.

Naam: ____________________   Datum: ____________

1.Makkelijk
kmδst​ = 10 mmonbelast

Een machine staat op veerelementen die onder haar gewicht 10 mm indrukken. Beschouw haar als een ongedempt systeem met één vrijheidsgraad en gebruik g = 9,81 m/s². Vind de eigenfrequentie fn van de verticale trilling in Hz.

δst = 10 mmg = 9,81 m/s²
fn = Hz
2.Makkelijk
k = 50 kN/mm = 150 kgx

Een massa van 150 kg hangt aan een veer met een stijfheid van 50 kN/m. Verwaarloos demping. Vind de eigenhoekfrequentie ωn in rad/s.

m = 150 kgk = 50 kN/m
ωn = rad/s
3.Gemiddeld
k = 10 kN/mc = 230 N·s/mm = 15 kg

Een massa van 15 kg wordt gedragen door een veer met een stijfheid van 10 kN/m en een viskeuze demper met een dempingscoëfficiënt van 230 N·s/m. Vind de dempingsverhouding ζ.

m = 15 kgk = 10 kN/mc = 230 N·s/m
ζ =
4.Gemiddeld
tx10 mm3 perioden3,9 mm

Bij een uitslingerproef van een gedempt massa-veersysteem volgt op een uitwijkingspiek van 10 mm 3 perioden later een piek van 3,9 mm. Vind de dempingsverhouding ζ.

x0 = 10 mmx3 = 3,9 mmn = 3
ζ =
5.Moeilijk
k1​ = 30k2​ = 30k3​ = 15m = 10 kg

Een massa van 10 kg hangt aan veer k₃ = 15 kN/m. De bovenkant van k₃ zit vast aan een starre balk die aan twee veren naast elkaar hangt, k₁ = 30 kN/m en k₂ = 30 kN/m; de balk blijft horizontaal. Verwaarloos demping en de massa’s van de veren en de balk. Vind de eigenfrequentie fn van de verticale trilling in Hz.

m = 10 kgk1 = 30 kN/mk2 = 30 kN/mk3 = 15 kN/m
fn = Hz
6.Moeilijk
k1​ = 60k2​ = 100k3​ = 30m = 5 kg

Een massa van 5 kg hangt aan veer k₃ = 30 kN/m. De bovenkant van k₃ zit vast aan een starre balk die aan twee veren naast elkaar hangt, k₁ = 60 kN/m en k₂ = 100 kN/m; de balk blijft horizontaal. Verwaarloos demping en de massa’s van de veren en de balk. Vind de eigenfrequentie fn van de verticale trilling in Hz.

m = 5 kgk1 = 60 kN/mk2 = 100 kN/mk3 = 30 kN/m
fn = Hz

Antwoordenblad

  1. 1. fn = 4,985 Hz
  2. 2. ωn = 18,26 rad/s
  3. 3. ζ = 0,2969
  4. 4. ζ = 0,04989
  5. 5. fn = 5,513 Hz
  6. 6. fn = 11,31 Hz

Volledige stapsgewijze oplossingen: oefen dit onderwerp op examproblems.com.