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​ = 4 mmnieobciążona

Maszyna stoi na podporach sprężystych, które pod jej ciężarem uginają się o 4 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 = 4 mmg = 9,81 m/s²
fn = Hz
2.Łatwy
k = 200 kN/mm = 500 kgx

Masa 500 kg wisi na sprężynie o sztywności 200 kN/m. Pomiń tłumienie. Wyznacz częstotliwość drgań własnych fn w Hz.

m = 500 kgk = 200 kN/m
fn = Hz
3.Średni
k = 1 kN/mc = 30 N·s/mm = 2 kg

Masa 2 kg jest podparta na sprężynie o sztywności 1 kN/m i tłumiku wiskotycznym o współczynniku tłumienia 30 N·s/m. Wyznacz współczynnik tłumienia względnego ζ.

m = 2 kgk = 1 kN/mc = 30 N·s/m
ζ =
4.Średni
k = 80 kN/mc = 160 N·s/mm = 12 kg

Masa 12 kg jest podparta na sprężynie o sztywności 80 kN/m i tłumiku wiskotycznym o współczynniku tłumienia 160 N·s/m. Wyznacz współczynnik tłumienia względnego ζ.

m = 12 kgk = 80 kN/mc = 160 N·s/m
ζ =
5.Trudny
k1​ = 60k2​ = 80m = 5 kg

Masa 5 kg wisi na dwóch sprężynach połączonych jedna pod drugą (szeregowo): górna sprężyna ma k₁ = 60 kN/m, a dolna k₂ = 80 kN/m. Wyznacz sztywność zastępczą keq układu sprężyn w kN/m.

m = 5 kgk1 = 60 kN/mk2 = 80 kN/m
keq = kN/m
6.Trudny
k1​ = 50k2​ = 100k3​ = 20m = 20 kg

Masa 20 kg wisi na sprężynie k₃ = 20 kN/m. Górny koniec k₃ jest przymocowany do sztywnej belki, która wisi na dwóch sprężynach obok siebie, k₁ = 50 kN/m i k₂ = 100 kN/m; belka pozostaje pozioma. Pomiń tłumienie oraz masy sprężyn i belki. Wyznacz częstotliwość drgań własnych fn w kierunku pionowym w Hz.

m = 20 kgk1 = 50 kN/mk2 = 100 kN/mk3 = 20 kN/m
fn = Hz

Klucz odpowiedzi

  1. 1. fn = 7,882 Hz
  2. 2. fn = 3,183 Hz
  3. 3. ζ = 0,3354
  4. 4. ζ = 0,08165
  5. 5. keq = 34,29 kN/m
  6. 6. fn = 4,728 Hz

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