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 = 4 kN/mm = 5 kgx

Masa 5 kg wisi na sprężynie o sztywności 4 kN/m. Pomiń tłumienie. Wyznacz pulsację drgań własnych ωn w rad/s.

m = 5 kgk = 4 kN/m
ωn = rad/s
3.Średni
tx30 mmLiczba cykli: 31,7 mm

W próbie drgań swobodnych tłumionego układu masa–sprężyna po maksimum przemieszczenia 30 mm po 3 cyklach następuje maksimum 1,7 mm. Wyznacz współczynnik tłumienia ζ.

x0 = 30 mmx3 = 1,7 mmn = 3
ζ =
4.Średni
k = 20 kN/mζ = 0,4m = 200 kg

Masa 200 kg na sprężynie o sztywności 20 kN/m ma tłumik wiskotyczny dający współczynnik tłumienia 0,4. Wyznacz częstotliwość drgań swobodnych tłumionych fd w Hz.

m = 200 kgk = 20 kN/mζ = 0,4
fd = Hz
5.Trudny
k1​ = 12k2​ = 80k3​ = 100m = 40 kg

Masa 40 kg wisi na sprężynie k₃ = 100 kN/m. Górny koniec k₃ jest przymocowany do sztywnej belki, która wisi na dwóch sprężynach obok siebie, k₁ = 12 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 = 40 kgk1 = 12 kN/mk2 = 80 kN/mk3 = 100 kN/m
fn = Hz
6.Trudny
k1​ = 15k2​ = 12k3​ = 10m = 5 kg

Masa 5 kg wisi na sprężynie k₃ = 10 kN/m. Górny koniec k₃ jest przymocowany do sztywnej belki, która wisi na dwóch sprężynach obok siebie, k₁ = 15 kN/m i k₂ = 12 kN/m; belka pozostaje pozioma. Pomiń tłumienie oraz masy sprężyn i belki. Wyznacz częstotliwość drgań własnych fn w kierunku pionowym w Hz.

m = 5 kgk1 = 15 kN/mk2 = 12 kN/mk3 = 10 kN/m
fn = Hz

Klucz odpowiedzi

  1. 1. fn = 7,05 Hz
  2. 2. ωn = 28,28 rad/s
  3. 3. ζ = 0,1506
  4. 4. fd = 1,459 Hz
  5. 5. fn = 5,509 Hz
  6. 6. fn = 6,08 Hz

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