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​ = 2,5 mmnieobciążona

Maszyna stoi na podporach sprężystych, które pod jej ciężarem uginają się o 2,5 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 = 2,5 mmg = 9,81 m/s²
fn = Hz
2.Łatwy
kmδst​ = 0,5 mmnieobciążona

Maszyna stoi na podporach sprężystych, które pod jej ciężarem uginają się o 0,5 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 = 0,5 mmg = 9,81 m/s²
fn = Hz
3.Średni
k = 10 kN/mζ = 0,35m = 2 kg

Masa 2 kg na sprężynie o sztywności 10 kN/m ma tłumik wiskotyczny dający współczynnik tłumienia 0,35. Wyznacz częstotliwość drgań swobodnych tłumionych fd w Hz.

m = 2 kgk = 10 kN/mζ = 0,35
fd = Hz
4.Średni
tx12 mm1 cykl8,2 mm

W próbie drgań swobodnych tłumionego układu masa–sprężyna po maksimum przemieszczenia 12 mm jeden cykl później następuje maksimum 8,2 mm. Wyznacz współczynnik tłumienia ζ.

x0 = 12 mmx1 = 8,2 mmn = 1
ζ =
5.Trudny
k1​ = 25k2​ = 100m = 50 kg

Masa 50 kg wisi na dwóch sprężynach połączonych jedna pod drugą (szeregowo): górna sprężyna ma k₁ = 25 kN/m, a dolna k₂ = 100 kN/m. Wyznacz sztywność zastępczą keq układu sprężyn w kN/m.

m = 50 kgk1 = 25 kN/mk2 = 100 kN/m
keq = kN/m
6.Trudny
k1​ = 30k2​ = 100m = 40 kg

Masa 40 kg wisi na dwóch sprężynach obok siebie (równolegle) o sztywnościach k₁ = 30 kN/m i k₂ = 100 kN/m. Masa pozostaje pozioma. Wyznacz sztywność zastępczą keq układu sprężyn w kN/m.

m = 40 kgk1 = 30 kN/mk2 = 100 kN/m
keq = kN/m

Klucz odpowiedzi

  1. 1. fn = 9,97 Hz
  2. 2. fn = 22,29 Hz
  3. 3. fd = 10,54 Hz
  4. 4. ζ = 0,06049
  5. 5. keq = 20 kN/m
  6. 6. keq = 130 kN/m

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