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​ = 25 mmnieobciążona

Maszyna stoi na podporach sprężystych, które pod jej ciężarem uginają się o 25 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 = 25 mmg = 9,81 m/s²
fn = Hz
2.Łatwy
k = 50 kN/mm = 100 kgx

Masa 100 kg wisi na sprężynie o sztywności 50 kN/m. Pomiń tłumienie. Wyznacz częstotliwość drgań własnych fn w Hz.

m = 100 kgk = 50 kN/m
fn = Hz
3.Średni
tx40 mmLiczba cykli: 515,6 mm

W próbie drgań swobodnych tłumionego układu masa–sprężyna po maksimum przemieszczenia 40 mm po 5 cyklach następuje maksimum 15,6 mm. Wyznacz współczynnik tłumienia ζ.

x0 = 40 mmx5 = 15,6 mmn = 5
ζ =
4.Średni
k = 100 kN/mζ = 0,6m = 200 kg

Masa 200 kg na sprężynie o sztywności 100 kN/m ma tłumik wiskotyczny dający współczynnik tłumienia 0,6. Wyznacz częstotliwość drgań swobodnych tłumionych fd w Hz.

m = 200 kgk = 100 kN/mζ = 0,6
fd = Hz
5.Trudny
k1​ = 5k2​ = 30m = 40 kg

Masa 40 kg wisi na dwóch sprężynach obok siebie (równolegle) o sztywnościach k₁ = 5 kN/m i k₂ = 30 kN/m. Masa pozostaje pozioma. Wyznacz sztywność zastępczą keq układu sprężyn w kN/m.

m = 40 kgk1 = 5 kN/mk2 = 30 kN/m
keq = kN/m
6.Trudny
k1​ = 5k2​ = 15k3​ = 60m = 5 kg

Masa 5 kg wisi na sprężynie k₃ = 60 kN/m. Górny koniec k₃ jest przymocowany do sztywnej belki, która wisi na dwóch sprężynach obok siebie, k₁ = 5 kN/m i k₂ = 15 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 = 5 kN/mk2 = 15 kN/mk3 = 60 kN/m
fn = Hz

Klucz odpowiedzi

  1. 1. fn = 3,153 Hz
  2. 2. fn = 3,559 Hz
  3. 3. ζ = 0,02996
  4. 4. fd = 2,847 Hz
  5. 5. keq = 35 kN/m
  6. 6. fn = 8,717 Hz

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