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 = 10 kN/mm = 8 kgx

Masa 8 kg wisi na sprężynie o sztywności 10 kN/m. Pomiń tłumienie. Wyznacz częstotliwość drgań własnych fn w Hz.

m = 8 kgk = 10 kN/m
fn = Hz
3.Średni
tx50 mm1 cykl30,2 mm

W próbie drgań swobodnych tłumionego układu masa–sprężyna po maksimum przemieszczenia 50 mm jeden cykl później następuje maksimum 30,2 mm. Wyznacz współczynnik tłumienia ζ.

x0 = 50 mmx1 = 30,2 mmn = 1
ζ =
4.Średni
tx30 mmLiczba cykli: 44 mm

W próbie drgań swobodnych tłumionego układu masa–sprężyna po maksimum przemieszczenia 30 mm po 4 cyklach następuje maksimum 4 mm. Wyznacz współczynnik tłumienia ζ.

x0 = 30 mmx4 = 4 mmn = 4
ζ =
5.Trudny
k1​ = 25k2​ = 10m = 100 kg

Masa 100 kg wisi na dwóch sprężynach połączonych jedna pod drugą (szeregowo): górna sprężyna ma k₁ = 25 kN/m, a dolna k₂ = 10 kN/m. Pomiń tłumienie i masy sprężyn. Wyznacz częstotliwość drgań własnych fn w kierunku pionowym w Hz.

m = 100 kgk1 = 25 kN/mk2 = 10 kN/m
fn = Hz
6.Trudny
k1​ = 40k2​ = 20k3​ = 60m = 10 kg

Masa 10 kg wisi na sprężynie k₃ = 60 kN/m. Górny koniec k₃ jest przymocowany do sztywnej belki, która wisi na dwóch sprężynach obok siebie, k₁ = 40 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 = 10 kgk1 = 40 kN/mk2 = 20 kN/mk3 = 60 kN/m
fn = Hz

Klucz odpowiedzi

  1. 1. fn = 5,573 Hz
  2. 2. fn = 5,627 Hz
  3. 3. ζ = 0,07999
  4. 4. ζ = 0,07991
  5. 5. fn = 1,345 Hz
  6. 6. fn = 8,717 Hz

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