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​ = 2 mmnieobciążona

Maszyna stoi na podporach sprężystych, które pod jej ciężarem uginają się o 2 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 = 2 mmg = 9,81 m/s²
fn = Hz
2.Łatwy
k = 1 kN/mm = 2 kgx

Masa 2 kg wisi na sprężynie o sztywności 1 kN/m. Pomiń tłumienie. Wyznacz pulsację drgań własnych ωn w rad/s.

m = 2 kgk = 1 kN/m
ωn = rad/s
3.Średni
k = 100 kN/mc = 1310 N·s/mm = 12 kg

Masa 12 kg jest podparta na sprężynie o sztywności 100 kN/m i tłumiku wiskotycznym o współczynniku tłumienia 1310 N·s/m. Wyznacz współczynnik tłumienia względnego ζ.

m = 12 kgk = 100 kN/mc = 1310 N·s/m
ζ =
4.Średni
k = 100 kN/mζ = 0,5m = 40 kg

Masa 40 kg na sprężynie o sztywności 100 kN/m ma tłumik wiskotyczny dający współczynnik tłumienia 0,5. Wyznacz częstotliwość drgań swobodnych tłumionych fd w Hz.

m = 40 kgk = 100 kN/mζ = 0,5
fd = Hz
5.Trudny
k1​ = 15k2​ = 60m = 20 kg

Masa 20 kg wisi na dwóch sprężynach obok siebie (równolegle) o sztywnościach k₁ = 15 kN/m i k₂ = 60 kN/m. Masa pozostaje pozioma. Wyznacz sztywność zastępczą keq układu sprężyn w kN/m.

m = 20 kgk1 = 15 kN/mk2 = 60 kN/m
keq = kN/m
6.Trudny
k1​ = 10k2​ = 80m = 25 kg

Masa 25 kg wisi na dwóch sprężynach obok siebie (równolegle) o sztywnościach k₁ = 10 kN/m i k₂ = 80 kN/m. Masa pozostaje pozioma. Pomiń tłumienie i masy sprężyn. Wyznacz częstotliwość drgań własnych fn w kierunku pionowym w Hz.

m = 25 kgk1 = 10 kN/mk2 = 80 kN/m
fn = Hz

Klucz odpowiedzi

  1. 1. fn = 11,15 Hz
  2. 2. ωn = 22,36 rad/s
  3. 3. ζ = 0,5979
  4. 4. fd = 6,892 Hz
  5. 5. keq = 75 kN/m
  6. 6. fn = 9,549 Hz

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