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​ = 5 mmnieobciążona

Maszyna stoi na podporach sprężystych, które pod jej ciężarem uginają się o 5 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 = 5 mmg = 9,81 m/s²
fn = Hz
2.Łatwy
k = 50 kN/mm = 50 kgx

Masa 50 kg wisi na sprężynie o sztywności 50 kN/m. Pomiń tłumienie. Wyznacz pulsację drgań własnych ωn w rad/s.

m = 50 kgk = 50 kN/m
ωn = rad/s
3.Średni
k = 8 kN/mζ = 0,4m = 20 kg

Masa 20 kg na sprężynie o sztywności 8 kN/m ma tłumik wiskotyczny dający współczynnik tłumienia 0,4. Wyznacz częstotliwość drgań swobodnych tłumionych fd w Hz.

m = 20 kgk = 8 kN/mζ = 0,4
fd = Hz
4.Średni
k = 100 kN/mc = 850 N·s/mm = 5 kg

Masa 5 kg jest podparta na sprężynie o sztywności 100 kN/m i tłumiku wiskotycznym o współczynniku tłumienia 850 N·s/m. Wyznacz współczynnik tłumienia względnego ζ.

m = 5 kgk = 100 kN/mc = 850 N·s/m
ζ =
5.Trudny
k1​ = 60k2​ = 10k3​ = 100m = 25 kg

Masa 25 kg wisi na sprężynie k₃ = 100 kN/m. Górny koniec k₃ jest przymocowany do sztywnej belki, która wisi na dwóch sprężynach obok siebie, k₁ = 60 kN/m i k₂ = 10 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 = 60 kN/mk2 = 10 kN/mk3 = 100 kN/m
fn = Hz
6.Trudny
k1​ = 25k2​ = 12m = 100 kg

Masa 100 kg wisi na dwóch sprężynach połączonych jedna pod drugą (szeregowo): górna sprężyna ma k₁ = 25 kN/m, a dolna k₂ = 12 kN/m. Wyznacz sztywność zastępczą keq układu sprężyn w kN/m.

m = 100 kgk1 = 25 kN/mk2 = 12 kN/m
keq = kN/m

Klucz odpowiedzi

  1. 1. fn = 7,05 Hz
  2. 2. ωn = 31,62 rad/s
  3. 3. fd = 2,917 Hz
  4. 4. ζ = 0,601
  5. 5. fn = 6,459 Hz
  6. 6. keq = 8,108 kN/m

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