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 = 40 kN/mm = 250 kgx

Masa 250 kg wisi na sprężynie o sztywności 40 kN/m. Pomiń tłumienie. Wyznacz pulsację drgań własnych ωn w rad/s.

m = 250 kgk = 40 kN/m
ωn = rad/s
3.Średni
k = 8 kN/mc = 270 N·s/mm = 25 kg

Masa 25 kg jest podparta na sprężynie o sztywności 8 kN/m i tłumiku wiskotycznym o współczynniku tłumienia 270 N·s/m. Wyznacz współczynnik tłumienia względnego ζ.

m = 25 kgk = 8 kN/mc = 270 N·s/m
ζ =
4.Średni
tx20 mmLiczba cykli: 33 mm

W próbie drgań swobodnych tłumionego układu masa–sprężyna po maksimum przemieszczenia 20 mm po 3 cyklach następuje maksimum 3 mm. Wyznacz współczynnik tłumienia ζ.

x0 = 20 mmx3 = 3 mmn = 3
ζ =
5.Trudny
k1​ = 25k2​ = 12m = 10 kg

Masa 10 kg wisi na dwóch sprężynach obok siebie (równolegle) o sztywnościach k₁ = 25 kN/m i k₂ = 12 kN/m. Masa pozostaje pozioma. Pomiń tłumienie i masy sprężyn. Wyznacz częstotliwość drgań własnych fn w kierunku pionowym w Hz.

m = 10 kgk1 = 25 kN/mk2 = 12 kN/m
fn = Hz
6.Trudny
k1​ = 60k2​ = 100m = 10 kg

Masa 10 kg wisi na dwóch sprężynach połączonych jedna pod drugą (szeregowo): górna sprężyna ma k₁ = 60 kN/m, a dolna k₂ = 100 kN/m. Pomiń tłumienie i masy sprężyn. Wyznacz częstotliwość drgań własnych fn w kierunku pionowym w Hz.

m = 10 kgk1 = 60 kN/mk2 = 100 kN/m
fn = Hz

Klucz odpowiedzi

  1. 1. fn = 3,525 Hz
  2. 2. ωn = 12,65 rad/s
  3. 3. ζ = 0,3019
  4. 4. ζ = 0,1001
  5. 5. fn = 9,681 Hz
  6. 6. fn = 9,746 Hz

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