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​ = 2 mmnieobciążona

Maszyna stoi na podporach sprężystych, które pod jej ciężarem uginają się o 2 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 = 2 mmg = 9,81 m/s²
fn = Hz
2.Łatwy
k = 100 kN/mm = 2 kgx

Masa 2 kg wisi na sprężynie o sztywności 100 kN/m. Pomiń tłumienie. Wyznacz częstotliwość drgań własnych fn w Hz.

m = 2 kgk = 100 kN/m
fn = Hz
3.Średni
tx50 mmLiczba cykli: 226,7 mm

W próbie drgań swobodnych tłumionego układu masa–sprężyna po maksimum przemieszczenia 50 mm po 2 cyklach następuje maksimum 26,7 mm. Wyznacz współczynnik tłumienia ζ.

x0 = 50 mmx2 = 26,7 mmn = 2
ζ =
4.Średni
k = 15 kN/mc = 550 N·s/mm = 80 kg

Masa 80 kg jest podparta na sprężynie o sztywności 15 kN/m i tłumiku wiskotycznym o współczynniku tłumienia 550 N·s/m. Wyznacz współczynnik tłumienia względnego ζ.

m = 80 kgk = 15 kN/mc = 550 N·s/m
ζ =
5.Trudny
k1​ = 25k2​ = 15k3​ = 40m = 20 kg

Masa 20 kg wisi na sprężynie k₃ = 40 kN/m. Górny koniec k₃ jest przymocowany do sztywnej belki, która wisi na dwóch sprężynach obok siebie, k₁ = 25 kN/m i k₂ = 15 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 = 25 kN/mk2 = 15 kN/mk3 = 40 kN/m
fn = Hz
6.Trudny
k1​ = 100k2​ = 20k3​ = 10m = 100 kg

Masa 100 kg wisi na sprężynie k₃ = 10 kN/m. Górny koniec k₃ jest przymocowany do sztywnej belki, która wisi na dwóch sprężynach obok siebie, k₁ = 100 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 = 100 kgk1 = 100 kN/mk2 = 20 kN/mk3 = 10 kN/m
fn = Hz

Klucz odpowiedzi

  1. 1. fn = 11,15 Hz
  2. 2. fn = 35,59 Hz
  3. 3. ζ = 0,04986
  4. 4. ζ = 0,251
  5. 5. fn = 5,033 Hz
  6. 6. fn = 1,529 Hz

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