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​ = 4 mmnieobciążona

Maszyna stoi na podporach sprężystych, które pod jej ciężarem uginają się o 4 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 = 4 mmg = 9,81 m/s²
fn = Hz
2.Łatwy
k = 50 kN/mm = 20 kgx

Masa 20 kg wisi na sprężynie o sztywności 50 kN/m. Pomiń tłumienie. Wyznacz częstotliwość drgań własnych fn w Hz.

m = 20 kgk = 50 kN/m
fn = Hz
3.Średni
tx10 mmLiczba cykli: 22,2 mm

W próbie drgań swobodnych tłumionego układu masa–sprężyna po maksimum przemieszczenia 10 mm po 2 cyklach następuje maksimum 2,2 mm. Wyznacz współczynnik tłumienia ζ.

x0 = 10 mmx2 = 2,2 mmn = 2
ζ =
4.Średni
tx50 mmLiczba cykli: 323,5 mm

W próbie drgań swobodnych tłumionego układu masa–sprężyna po maksimum przemieszczenia 50 mm po 3 cyklach następuje maksimum 23,5 mm. Wyznacz współczynnik tłumienia ζ.

x0 = 50 mmx3 = 23,5 mmn = 3
ζ =
5.Trudny
k1​ = 40k2​ = 40k3​ = 60m = 20 kg

Masa 20 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 = 40 kN/m; belka pozostaje pozioma. Pomiń tłumienie oraz masy sprężyn i belki. Wyznacz częstotliwość drgań własnych fn w kierunku pionowym w Hz.

m = 20 kgk1 = 40 kN/mk2 = 40 kN/mk3 = 60 kN/m
fn = Hz
6.Trudny
k1​ = 15k2​ = 15m = 5 kg

Masa 5 kg wisi na dwóch sprężynach obok siebie (równolegle) o sztywnościach k₁ = 15 kN/m i k₂ = 15 kN/m. Masa pozostaje pozioma. Wyznacz sztywność zastępczą keq układu sprężyn w kN/m.

m = 5 kgk1 = 15 kN/mk2 = 15 kN/m
keq = kN/m

Klucz odpowiedzi

  1. 1. fn = 7,882 Hz
  2. 2. fn = 7,958 Hz
  3. 3. ζ = 0,1196
  4. 4. ζ = 0,04002
  5. 5. fn = 6,59 Hz
  6. 6. keq = 30 kN/m

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