Drgania mechaniczne: karta pracy z odpowiedziami

Darmowa karta pracy do druku – Drgania mechaniczne: 6 zadań od łatwych do poziomu egzaminu, z kluczem odpowiedzi. Wydrukuj ją lub zapisz jako PDF.

Dla nauczycieli: można bezpłatnie drukować, kopiować i używać na zajęciach. Każdy nowy arkusz ma nowe wartości i własny klucz odpowiedzi. Będziemy wdzięczni za link do ExamProblems na stronie kursu.

Imię: ____________________   Data: ____________

1.Łatwy
kmδst​ = 12 mmnieobciążona

Maszyna stoi na podporach sprężystych, które pod jej ciężarem uginają się o 12 mm. Potraktuj ją jako nietłumiony układ o jednym stopniu swobody i przyjmij g = 9,81 m/s². Wyznacz częstotliwość drgań własnych fn w kierunku pionowym w Hz.

δst = 12 mmg = 9,81 m/s²
fn = Hz
2.Łatwy
k = 12 kN/mm = 15 kgx

Masa 15 kg wisi na sprężynie o sztywności 12 kN/m. Pomiń tłumienie. Wyznacz częstotliwość drgań własnych fn w Hz.

m = 15 kgk = 12 kN/m
fn = Hz
3.Średni
tx25 mmLiczba cykli: 35,5 mm

W próbie drgań swobodnych tłumionego układu masa–sprężyna po maksimum przemieszczenia 25 mm po 3 cyklach następuje maksimum 5,5 mm. Wyznacz współczynnik tłumienia ζ.

x0 = 25 mmx3 = 5,5 mmn = 3
ζ =
4.Średni
k = 20 kN/mζ = 0,5m = 5 kg

Masa 5 kg na sprężynie o sztywności 20 kN/m ma tłumik wiskotyczny dający współczynnik tłumienia 0,5. Wyznacz częstotliwość drgań swobodnych tłumionych fd w Hz.

m = 5 kgk = 20 kN/mζ = 0,5
fd = Hz
5.Trudny
k1​ = 25k2​ = 25m = 25 kg

Masa 25 kg wisi na dwóch sprężynach obok siebie (równolegle) o sztywnościach k₁ = 25 kN/m i k₂ = 25 kN/m. Masa pozostaje pozioma. Pomiń tłumienie i masy sprężyn. Wyznacz częstotliwość drgań własnych fn w kierunku pionowym w Hz.

m = 25 kgk1 = 25 kN/mk2 = 25 kN/m
fn = Hz
6.Trudny
k1​ = 50k2​ = 50m = 10 kg

Masa 10 kg wisi na dwóch sprężynach połączonych jedna pod drugą (szeregowo): górna sprężyna ma k₁ = 50 kN/m, a dolna k₂ = 50 kN/m. Pomiń tłumienie i masy sprężyn. Wyznacz częstotliwość drgań własnych fn w kierunku pionowym w Hz.

m = 10 kgk1 = 50 kN/mk2 = 50 kN/m
fn = Hz

Klucz odpowiedzi

  1. 1. fn = 4,551 Hz
  2. 2. fn = 4,502 Hz
  3. 3. ζ = 0,08007
  4. 4. fd = 8,717 Hz
  5. 5. fn = 7,118 Hz
  6. 6. fn = 7,958 Hz

Pełne rozwiązania krok po kroku: ćwicz ten temat na examproblems.com.