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 mmnieobciążona

Maszyna stoi na podporach sprężystych, które pod jej ciężarem uginają się o 2 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 mmg = 9,81 m/s²
fn = Hz
2.Łatwy
k = 100 kN/mm = 250 kgx

Masa 250 kg wisi na sprężynie o sztywności 100 kN/m. Pomiń tłumienie. Wyznacz częstotliwość drgań własnych fn w Hz.

m = 250 kgk = 100 kN/m
fn = Hz
3.Średni
k = 5 kN/mc = 40 N·s/mm = 25 kg

Masa 25 kg jest podparta na sprężynie o sztywności 5 kN/m i tłumiku wiskotycznym o współczynniku tłumienia 40 N·s/m. Wyznacz współczynnik tłumienia względnego ζ.

m = 25 kgk = 5 kN/mc = 40 N·s/m
ζ =
4.Średni
k = 5 kN/mc = 200 N·s/mm = 12 kg

Masa 12 kg jest podparta na sprężynie o sztywności 5 kN/m i tłumiku wiskotycznym o współczynniku tłumienia 200 N·s/m. Wyznacz współczynnik tłumienia względnego ζ.

m = 12 kgk = 5 kN/mc = 200 N·s/m
ζ =
5.Trudny
k1​ = 60k2​ = 12m = 100 kg

Masa 100 kg wisi na dwóch sprężynach obok siebie (równolegle) o sztywnościach k₁ = 60 kN/m i k₂ = 12 kN/m. Masa pozostaje pozioma. Wyznacz sztywność zastępczą keq układu sprężyn w kN/m.

m = 100 kgk1 = 60 kN/mk2 = 12 kN/m
keq = kN/m
6.Trudny
k1​ = 60k2​ = 40k3​ = 30m = 100 kg

Masa 100 kg wisi na sprężynie k₃ = 30 kN/m. Górny koniec k₃ jest przymocowany do sztywnej belki, która wisi na dwóch sprężynach obok siebie, k₁ = 60 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 = 100 kgk1 = 60 kN/mk2 = 40 kN/mk3 = 30 kN/m
fn = Hz

Klucz odpowiedzi

  1. 1. fn = 11,15 Hz
  2. 2. fn = 3,183 Hz
  3. 3. ζ = 0,05657
  4. 4. ζ = 0,4082
  5. 5. keq = 72 kN/m
  6. 6. fn = 2,418 Hz

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