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​ = 25 mmnieobciążona

Maszyna stoi na podporach sprężystych, które pod jej ciężarem uginają się o 25 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 = 25 mmg = 9,81 m/s²
fn = Hz
2.Łatwy
k = 25 kN/mm = 8 kgx

Masa 8 kg wisi na sprężynie o sztywności 25 kN/m. Pomiń tłumienie. Wyznacz częstotliwość drgań własnych fn w Hz.

m = 8 kgk = 25 kN/m
fn = Hz
3.Średni
tx20 mmLiczba cykli: 54,1 mm

W próbie drgań swobodnych tłumionego układu masa–sprężyna po maksimum przemieszczenia 20 mm po 5 cyklach następuje maksimum 4,1 mm. Wyznacz współczynnik tłumienia ζ.

x0 = 20 mmx5 = 4,1 mmn = 5
ζ =
4.Średni
tx50 mmLiczba cykli: 328,4 mm

W próbie drgań swobodnych tłumionego układu masa–sprężyna po maksimum przemieszczenia 50 mm po 3 cyklach następuje maksimum 28,4 mm. Wyznacz współczynnik tłumienia ζ.

x0 = 50 mmx3 = 28,4 mmn = 3
ζ =
5.Trudny
k1​ = 80k2​ = 80k3​ = 30m = 25 kg

Masa 25 kg wisi na sprężynie k₃ = 30 kN/m. Górny koniec k₃ jest przymocowany do sztywnej belki, która wisi na dwóch sprężynach obok siebie, k₁ = 80 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 = 25 kgk1 = 80 kN/mk2 = 80 kN/mk3 = 30 kN/m
fn = Hz
6.Trudny
k1​ = 25k2​ = 40m = 5 kg

Masa 5 kg wisi na dwóch sprężynach połączonych jedna pod drugą (szeregowo): górna sprężyna ma k₁ = 25 kN/m, a dolna k₂ = 40 kN/m. Wyznacz sztywność zastępczą keq układu sprężyn w kN/m.

m = 5 kgk1 = 25 kN/mk2 = 40 kN/m
keq = kN/m

Klucz odpowiedzi

  1. 1. fn = 3,153 Hz
  2. 2. fn = 8,897 Hz
  3. 3. ζ = 0,05038
  4. 4. ζ = 0,02999
  5. 5. fn = 5,059 Hz
  6. 6. keq = 15,38 kN/m

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