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
k = 50 kN/mm = 12 kgx

Masa 12 kg wisi na sprężynie o sztywności 50 kN/m. Pomiń tłumienie. Wyznacz pulsację drgań własnych ωn w rad/s.

m = 12 kgk = 50 kN/m
ωn = rad/s
2.Łatwy
k = 15 kN/mm = 12 kgx

Masa 12 kg wisi na sprężynie o sztywności 15 kN/m. Pomiń tłumienie. Wyznacz pulsację drgań własnych ωn w rad/s.

m = 12 kgk = 15 kN/m
ωn = rad/s
3.Średni
tx12 mmLiczba cykli: 41 mm

W próbie drgań swobodnych tłumionego układu masa–sprężyna po maksimum przemieszczenia 12 mm po 4 cyklach następuje maksimum 1 mm. Wyznacz współczynnik tłumienia ζ.

x0 = 12 mmx4 = 1 mmn = 4
ζ =
4.Średni
k = 200 kN/mc = 2530 N·s/mm = 200 kg

Masa 200 kg jest podparta na sprężynie o sztywności 200 kN/m i tłumiku wiskotycznym o współczynniku tłumienia 2530 N·s/m. Wyznacz współczynnik tłumienia względnego ζ.

m = 200 kgk = 200 kN/mc = 2530 N·s/m
ζ =
5.Trudny
k1​ = 50k2​ = 5k3​ = 60m = 40 kg

Masa 40 kg wisi na sprężynie k₃ = 60 kN/m. Górny koniec k₃ jest przymocowany do sztywnej belki, która wisi na dwóch sprężynach obok siebie, k₁ = 50 kN/m i k₂ = 5 kN/m; belka pozostaje pozioma. Pomiń tłumienie oraz masy sprężyn i belki. Wyznacz częstotliwość drgań własnych fn w kierunku pionowym w Hz.

m = 40 kgk1 = 50 kN/mk2 = 5 kN/mk3 = 60 kN/m
fn = Hz
6.Trudny
k1​ = 5k2​ = 15m = 10 kg

Masa 10 kg wisi na dwóch sprężynach połączonych jedna pod drugą (szeregowo): górna sprężyna ma k₁ = 5 kN/m, a dolna k₂ = 15 kN/m. Wyznacz sztywność zastępczą keq układu sprężyn w kN/m.

m = 10 kgk1 = 5 kN/mk2 = 15 kN/m
keq = kN/m

Klucz odpowiedzi

  1. 1. ωn = 64,55 rad/s
  2. 2. ωn = 35,36 rad/s
  3. 3. ζ = 0,09839
  4. 4. ζ = 0,2
  5. 5. fn = 4,263 Hz
  6. 6. keq = 3,75 kN/m

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