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​ = 8 mmnieobciążona

Maszyna stoi na podporach sprężystych, które pod jej ciężarem uginają się o 8 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 = 8 mmg = 9,81 m/s²
fn = Hz
2.Łatwy
k = 50 kN/mm = 5 kgx

Masa 5 kg wisi na sprężynie o sztywności 50 kN/m. Pomiń tłumienie. Wyznacz pulsację drgań własnych ωn w rad/s.

m = 5 kgk = 50 kN/m
ωn = rad/s
3.Średni
k = 200 kN/mc = 950 N·s/mm = 50 kg

Masa 50 kg jest podparta na sprężynie o sztywności 200 kN/m i tłumiku wiskotycznym o współczynniku tłumienia 950 N·s/m. Wyznacz współczynnik tłumienia względnego ζ.

m = 50 kgk = 200 kN/mc = 950 N·s/m
ζ =
4.Średni
tx25 mmLiczba cykli: 23,7 mm

W próbie drgań swobodnych tłumionego układu masa–sprężyna po maksimum przemieszczenia 25 mm po 2 cyklach następuje maksimum 3,7 mm. Wyznacz współczynnik tłumienia ζ.

x0 = 25 mmx2 = 3,7 mmn = 2
ζ =
5.Trudny
k1​ = 10k2​ = 15m = 40 kg

Masa 40 kg wisi na dwóch sprężynach obok siebie (równolegle) o sztywnościach k₁ = 10 kN/m i k₂ = 15 kN/m. Masa pozostaje pozioma. Wyznacz sztywność zastępczą keq układu sprężyn w kN/m.

m = 40 kgk1 = 10 kN/mk2 = 15 kN/m
keq = kN/m
6.Trudny
k1​ = 25k2​ = 40k3​ = 12m = 5 kg

Masa 5 kg wisi na sprężynie k₃ = 12 kN/m. Górny koniec k₃ jest przymocowany do sztywnej belki, która wisi na dwóch sprężynach obok siebie, k₁ = 25 kN/m i k₂ = 40 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 = 25 kN/mk2 = 40 kN/mk3 = 12 kN/m
fn = Hz

Klucz odpowiedzi

  1. 1. fn = 5,573 Hz
  2. 2. ωn = 100 rad/s
  3. 3. ζ = 0,1502
  4. 4. ζ = 0,1503
  5. 5. keq = 25 kN/m
  6. 6. fn = 7,164 Hz

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