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​ = 1 mmnieobciążona

Maszyna stoi na podporach sprężystych, które pod jej ciężarem uginają się o 1 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 = 1 mmg = 9,81 m/s²
fn = Hz
2.Łatwy
k = 20 kN/mm = 12 kgx

Masa 12 kg wisi na sprężynie o sztywności 20 kN/m. Pomiń tłumienie. Wyznacz częstotliwość drgań własnych fn w Hz.

m = 12 kgk = 20 kN/m
fn = Hz
3.Średni
tx15 mm1 cykl11,7 mm

W próbie drgań swobodnych tłumionego układu masa–sprężyna po maksimum przemieszczenia 15 mm jeden cykl później następuje maksimum 11,7 mm. Wyznacz współczynnik tłumienia ζ.

x0 = 15 mmx1 = 11,7 mmn = 1
ζ =
4.Średni
tx25 mmLiczba cykli: 513,3 mm

W próbie drgań swobodnych tłumionego układu masa–sprężyna po maksimum przemieszczenia 25 mm po 5 cyklach następuje maksimum 13,3 mm. Wyznacz współczynnik tłumienia ζ.

x0 = 25 mmx5 = 13,3 mmn = 5
ζ =
5.Trudny
k1​ = 40k2​ = 5m = 20 kg

Masa 20 kg wisi na dwóch sprężynach obok siebie (równolegle) o sztywnościach k₁ = 40 kN/m i k₂ = 5 kN/m. Masa pozostaje pozioma. Pomiń tłumienie i masy sprężyn. Wyznacz częstotliwość drgań własnych fn w kierunku pionowym w Hz.

m = 20 kgk1 = 40 kN/mk2 = 5 kN/m
fn = Hz
6.Trudny
k1​ = 5k2​ = 80k3​ = 60m = 100 kg

Masa 100 kg wisi na sprężynie k₃ = 60 kN/m. Górny koniec k₃ jest przymocowany do sztywnej belki, która wisi na dwóch sprężynach obok siebie, k₁ = 5 kN/m i k₂ = 80 kN/m; belka pozostaje pozioma. Pomiń tłumienie oraz masy sprężyn i belki. Wyznacz częstotliwość drgań własnych fn w kierunku pionowym w Hz.

m = 100 kgk1 = 5 kN/mk2 = 80 kN/mk3 = 60 kN/m
fn = Hz

Klucz odpowiedzi

  1. 1. fn = 15,76 Hz
  2. 2. fn = 6,497 Hz
  3. 3. ζ = 0,03951
  4. 4. ζ = 0,02008
  5. 5. fn = 7,549 Hz
  6. 6. fn = 2,985 Hz

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