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​ = 20 mmnieobciążona

Maszyna stoi na podporach sprężystych, które pod jej ciężarem uginają się o 20 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 = 20 mmg = 9,81 m/s²
fn = Hz
2.Łatwy
k = 12 kN/mm = 40 kgx

Masa 40 kg wisi na sprężynie o sztywności 12 kN/m. Pomiń tłumienie. Wyznacz częstotliwość drgań własnych fn w Hz.

m = 40 kgk = 12 kN/m
fn = Hz
3.Średni
k = 80 kN/mc = 180 N·s/mm = 40 kg

Masa 40 kg jest podparta na sprężynie o sztywności 80 kN/m i tłumiku wiskotycznym o współczynniku tłumienia 180 N·s/m. Wyznacz współczynnik tłumienia względnego ζ.

m = 40 kgk = 80 kN/mc = 180 N·s/m
ζ =
4.Średni
k = 20 kN/mζ = 0,5m = 80 kg

Masa 80 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 = 80 kgk = 20 kN/mζ = 0,5
fd = Hz
5.Trudny
k1​ = 20k2​ = 5m = 50 kg

Masa 50 kg wisi na dwóch sprężynach obok siebie (równolegle) o sztywnościach k₁ = 20 kN/m i k₂ = 5 kN/m. Masa pozostaje pozioma. Wyznacz sztywność zastępczą keq układu sprężyn w kN/m.

m = 50 kgk1 = 20 kN/mk2 = 5 kN/m
keq = kN/m
6.Trudny
k1​ = 20k2​ = 20k3​ = 25m = 50 kg

Masa 50 kg wisi na sprężynie k₃ = 25 kN/m. Górny koniec k₃ jest przymocowany do sztywnej belki, która wisi na dwóch sprężynach obok siebie, k₁ = 20 kN/m i k₂ = 20 kN/m; belka pozostaje pozioma. Pomiń tłumienie oraz masy sprężyn i belki. Wyznacz częstotliwość drgań własnych fn w kierunku pionowym w Hz.

m = 50 kgk1 = 20 kN/mk2 = 20 kN/mk3 = 25 kN/m
fn = Hz

Klucz odpowiedzi

  1. 1. fn = 3,525 Hz
  2. 2. fn = 2,757 Hz
  3. 3. ζ = 0,05031
  4. 4. fd = 2,179 Hz
  5. 5. keq = 25 kN/m
  6. 6. fn = 2,792 Hz

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