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​ = 10 mmnieobciążona

Maszyna stoi na podporach sprężystych, które pod jej ciężarem uginają się o 10 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 = 10 mmg = 9,81 m/s²
fn = Hz
2.Łatwy
k = 100 kN/mm = 80 kgx

Masa 80 kg wisi na sprężynie o sztywności 100 kN/m. Pomiń tłumienie. Wyznacz pulsację drgań własnych ωn w rad/s.

m = 80 kgk = 100 kN/m
ωn = rad/s
3.Średni
tx20 mmLiczba cykli: 37,8 mm

W próbie drgań swobodnych tłumionego układu masa–sprężyna po maksimum przemieszczenia 20 mm po 3 cyklach następuje maksimum 7,8 mm. Wyznacz współczynnik tłumienia ζ.

x0 = 20 mmx3 = 7,8 mmn = 3
ζ =
4.Średni
k = 12 kN/mc = 280 N·s/mm = 40 kg

Masa 40 kg jest podparta na sprężynie o sztywności 12 kN/m i tłumiku wiskotycznym o współczynniku tłumienia 280 N·s/m. Wyznacz współczynnik tłumienia względnego ζ.

m = 40 kgk = 12 kN/mc = 280 N·s/m
ζ =
5.Trudny
k1​ = 10k2​ = 5m = 100 kg

Masa 100 kg wisi na dwóch sprężynach obok siebie (równolegle) o sztywnościach k₁ = 10 kN/m i k₂ = 5 kN/m. Masa pozostaje pozioma. Wyznacz sztywność zastępczą keq układu sprężyn w kN/m.

m = 100 kgk1 = 10 kN/mk2 = 5 kN/m
keq = kN/m
6.Trudny
k1​ = 50k2​ = 12m = 5 kg

Masa 5 kg wisi na dwóch sprężynach obok siebie (równolegle) o sztywnościach k₁ = 50 kN/m i k₂ = 12 kN/m. Masa pozostaje pozioma. Pomiń tłumienie i masy sprężyn. Wyznacz częstotliwość drgań własnych fn w kierunku pionowym w Hz.

m = 5 kgk1 = 50 kN/mk2 = 12 kN/m
fn = Hz

Klucz odpowiedzi

  1. 1. fn = 4,985 Hz
  2. 2. ωn = 35,36 rad/s
  3. 3. ζ = 0,04989
  4. 4. ζ = 0,2021
  5. 5. keq = 15 kN/m
  6. 6. fn = 17,72 Hz

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