В окне печати выберите «Сохранить как PDF», чтобы сохранить копию на своём устройстве.
1Формулы и методы
Кинематика
Скорость
v = v0 + a·t
Перемещение
s = v0·t + ½·a·t²
Без времени
v² = v0² + 2·a·s
Единицы
1 m/s = 3,6 km/h
Метод
Выпишите известное: v₀, v, a, t и s с единицами.
Выберите уравнение, содержащее три известных величины и неизвестную.
Выберите одно положительное направление и припишите противоположно направленным величинам знак минус.
Решите и проверьте, что ответ физически разумен.
Законы Ньютона
Второй закон
ΣF = m·a
Вес
W = m·g
Трение скольжения
Ff = μ·N
На наклонной плоскости
вдоль: m·g·sin θ, по нормали: m·g·cos θ
Метод
Нарисуйте расчётную схему со всеми силами, действующими на тело.
Выберите положительное направление вдоль движения.
Разложите силы на составляющие вдоль движения и перпендикулярно ему (на наклонной плоскости: m·g·sin θ вдоль, m·g·cos θ перпендикулярно плоскости).
Примените ΣF = m·a вдоль движения; трение равно μ·N и направлено против движения.
Движение тела, брошенного под углом
Составляющие
vx = v0cos θ, vy = v0sin θ
Положение
x = vxt, y = h + vyt − ½gt²
Максимальная высота
H = h + vy²/(2g)
Дальность (ровная поверхность)
R = v0²·sin 2θ/g
Метод
Разложите начальную скорость на составляющие: vx = v₀·cos θ и vy = v₀·sin θ.
По горизонтали скорость постоянна; по вертикали ускорение равно −g.
Найдите время полёта из вертикального движения.
Подставьте это время в горизонтальное движение, чтобы найти дальность.
Движение по окружности
Центростремительное ускорение
a = v²/r = ω²·r
Центростремительная сила
F = m·v²/r
Угловая скорость
ω = v/r = 2π/T
Горизонтальный поворот, трение
vmax = √(μ·g·r)
Работа и энергия
Кинетическая энергия
Ek = ½mv²
Потенциальная энергия
Ep = mgh
Энергетический баланс
Ek1 + Ep1 + W = Ek2 + Ep2 + losses
Работа силы трения
W = μ·N·d
Мощность
P = W/t
Импульс и столкновения
Импульс
p = m·v
Сохранение
Σm·v (before) = Σm·v (after)
Абсолютно неупругий удар
v′ = (m1v1 + m2v2)/(m1 + m2)
Импульс силы
J = F·Δt = m·Δv
Метод
Выберите положительное направление и припишите каждой скорости её знак.
Запишите полный импульс до удара: Σm·v.
При абсолютно неупругом ударе тела после него движутся вместе; при упругом сохраняется ещё и кинетическая энергия.
Приравняйте импульс до удара импульсу после и решите.
Вращение твёрдого тела
Моменты инерции относительно G
стержень mL²/12, диск ½mR², кольцо mR², сплошной шар (2/5)mR², полый шар (2/3)mR²
Теорема о параллельном переносе осей
I = IG + m·d²
Радиус инерции
I = m·k²
Стержень относительно конца
I = mL²/3
Уравнение движения
ΣM = I·α
Скорость в rad/s
ω = 2π·n/60
Кинетическая энергия
E = ½·I·ω²
Работа и мощность
W = T·θ, P = T·ω
Качение без проскальзывания
v = ω·r, E = ½mv²(1 + I/(mr²)), a = g·sin θ/(1 + I/(mr²))
Момент импульса
L = I·ω, I1ω1 = I2ω2
Удар по шарнирному телу
m·v·d = I·ω
Метод
Выберите ось: неподвижный шарнир или центр масс для катящихся тел.
Найдите момент инерции относительно этой оси по стандартным результатам, используя I = IG + m·d² для смещённой оси.
Выберите метод: ΣM = I·α для ускорений и сил, энергия (½·I·ω² + ½·m·v² + m·g·h) для скоростей, момент импульса для ударов и внезапных изменений.
Свяжите линейное и угловое движение формулами v = ω·r и a = α·r и переведите rpm в rad/s.
Зубчатые колёса и передачи
Зацепление колёс
n1·N1 = n2·N2
Крутящий момент
T2 = T1·(N2/N1)·η
Мощность
P = T·ω, ω = 2π·n/60
Многоступенчатая передача
общее передаточное отношение = произведение передаточных отношений ступеней
Пружины и маятники
Груз на пружине
T = 2π·√(m/k)
Маятник
T = 2π·√(L/g)
Угловая частота
ω = √(k/m) = 2π/T
Наибольшие скорость и ускорение
vmax = A·ω, amax = A·ω²
Энергия
E = ½·k·A²
Механические колебания
Собственная частота
ωn = √(k/m), fn = ωn/(2π)
По статическому прогибу
ωn = √(g/δst)
Критическое демпфирование
cc = 2√(km) = 2mωn
Коэффициент демпфирования
ζ = c/cc
Частота затухающих колебаний
ωd = ωn√(1 − ζ²)
Логарифмический декремент
δ = (1/n)·ln(x0/xn), ζ = δ/√(4π² + δ²)
Параллельные пружины
k = k1 + k2
Последовательные пружины
1/k = 1/k1 + 1/k2
2Тренировочные задачи
1.КинематикаСредняя
Автомобиль, едущий со скоростью 50 km/h, тормозит с постоянным замедлением 6,5 m/s² до полной остановки. Найдите тормозной путь s.
v₀ = 50 km/ha = −6,5 m/s²v = 0
s = m
2.КинематикаСложная
Модель ракеты запускают вертикально вверх из состояния покоя. Двигатель сообщает ей постоянное ускорение 38 m/s², направленное вверх, в течение 2 s, после чего двигатель выключается и ракета движется свободно. Пренебрегите сопротивлением воздуха и примите g = 9,81 m/s². Найдите наибольшую высоту hmax, которой достигает ракета.
a = 38 m/s²t1 = 2 sg = 9,81 m/s²
hmax = m
3.Законы НьютонаСредняя
Брусок массой 7 kg скользит вниз по наклонной плоскости под углом 45° к горизонту. Коэффициент трения скольжения 0,3. Примите g = 9,81 m/s². Найдите ускорение a бруска вдоль плоскости.
m = 7 kgθ = 45°μ = 0,3g = 9,81 m/s²
a = m/s²
4.Законы НьютонаСложная
Брусок массой 4,5 kg на горизонтальном столе соединён лёгкой нитью, перекинутой через блок без трения, с подвешенным грузом массой 2,5 kg. Трения о стол нет. Примите g = 9,81 m/s². Найдите ускорение a системы.
m1 = 4,5 kgm2 = 2,5 kgμ = 0g = 9,81 m/s²
a = m/s²
5.Движение тела, брошенного под угломСредняя
Мяч бросают под углом 55° к горизонту с ровной поверхности. Сопротивлением воздуха пренебречь. Найдите наибольшую высоту H, которой достигает мяч.
v0 = 18 m/sθ = 55°g = 9,81 m/s²
H = m
6.Движение тела, брошенного под угломСложная
Мяч бросают под углом 55° к горизонту с вершины скалы высотой 40 m. Сопротивлением воздуха пренебречь. Найдите время полёта t до удара мяча о землю.
v0 = 23 m/sθ = 55°h = 40 mg = 9,81 m/s²
t = s
7.Движение по окружностиСредняя
Маленький шарик на нити длиной 0,9 m движется по горизонтальной окружности так, что нить составляет постоянный угол 60° с вертикалью (конический маятник). Примите g = 9,81 m/s². Найдите время T одного оборота.
L = 0,9 mθ = 60°g = 9,81 m/s²
T = s
8.Движение по окружностиСложная
Шарик массой 2 kg на лёгкой нити длиной 0,6 m вращают по вертикальной окружности. В нижней точке его скорость 11 m/s. Пренебрегите сопротивлением воздуха и примите g = 9,81 m/s². Найдите силу натяжения Ttop нити в верхней точке.
m = 2 kgr = 0,6 mvbottom = 11 m/sg = 9,81 m/s²
Ttop = N
9.Работа и энергияСредняя
Брусок массой 4 kg скользит 16 m по наклонной плоскости под углом 40° к горизонту с коэффициентом трения скольжения 0,35. Найдите работу Wf против силы трения.
m = 4 kgθ = 40°μ = 0,35d = 16 mg = 9,81 m/s²
Wf = J
10.Работа и энергияСложная
Брусок массой 20 kg начинает движение из состояния покоя у основания наклонной плоскости 25° и тянется вверх по ней постоянной силой 205 N, параллельной плоскости. Коэффициент трения скольжения равен 0,1. Найдите скорость v бруска после того, как он переместится на 2 m вверх по плоскости.
Автомобиль массой 800 kg, движущийся со скоростью 22 m/s, налетает на стоящий автомобиль массой 1900 kg, и они сцепляются. Какая кинетическая энергия ΔK теряется при столкновении?
m1 = 800 kgv1 = 22 m/sm2 = 1900 kgv2 = 0
ΔK = J
12.Импульс и столкновенияСложная
Мяч массой 0,15 kg ударяется о стену со скоростью 29 m/s и отскакивает прямо назад со скоростью 19 m/s. Контакт длится 25 ms. Найдите модуль импульса силы J, который стена сообщает мячу.
m = 0,15 kgvin = 29 m/svout = 19 m/sΔt = 25 ms
J = N·s
13.Вращение твёрдого телаСредняя
Однородный тонкий стержень массой 2 kg и длиной 2,3 m закреплён шарниром на одном конце и отпущен без начальной скорости из горизонтального положения. К его свободному концу прикреплён маленький шарик массой 4 kg. Пренебрегите трением и примите g = 9,81 m/s². Найдите скорость v свободного конца при прохождении стержнем вертикального положения.
m = 2 kgL = 2,3 mmball = 4 kgg = 9,81 m/s²
v = m/s
14.Вращение твёрдого телаСложная
сплошной шар массой 16 kg катится без проскальзывания со скоростью 1,5 m/s. Найдите его кинетическую энергию вращения Erot.
m = 16 kgv = 1,5 m/sI = (2/5)·m·r²
Erot = J
15.Зубчатые колёса и передачиСредняя
Двигатель мощностью 1,5 kW с частотой вращения 2900 rpm приводит шестерню с 25 зубьями и модулем 4 mm. Найдите окружную силу Ft на зубьях шестерни.
P = 1,5 kWn = 2900 rpmN1 = 25m = 4 mm
Ft = N
16.Зубчатые колёса и передачиСложная
В многоступенчатой зубчатой передаче колесо A (25 зуб.) на входном валу вращается с частотой 3000 rpm и приводит колесо B (48 зуб.). Колесо C (18 зуб.) закреплено на одном валу с B и приводит колесо D (20 зуб.) на выходном валу. Найдите выходную частоту вращения nout.
nin = 3000 rpmA = 25B = 48C = 18D = 20
nout = rpm
17.Пружины и маятникиСредняя
Какой длины должен быть математический маятник, чтобы его период был 1,8 s? Примите g = 9,81 m/s². Найдите L.
T = 1,8 sg = 9,81 m/s²
L = m
18.Пружины и маятникиСложная
Груз массой 0,7 kg прикрепляют к нижнему концу нерастянутой вертикальной пружины с k = 40 N/m и отпускают без начальной скорости. Примите g = 9,81 m/s². Найдите наибольшую скорость vmax груза.
m = 0,7 kgk = 40 N/mg = 9,81 m/s²
vmax = m/s
19.Механические колебанияСредняя
Груз массой 2 kg на пружине жёсткостью 5 kN/m снабжён вязким демпфером, дающим коэффициент демпфирования 0,5. Найдите частоту fd его свободных затухающих колебаний в Hz.
m = 2 kgk = 5 kN/mζ = 0,5
fd = Hz
20.Механические колебанияСложная
Груз массой 25 kg висит на пружине k₃ = 60 kN/m. Верх k₃ прикреплён к жёсткой балке, подвешенной на двух расположенных рядом пружинах k₁ = 5 kN/m и k₂ = 5 kN/m; балка остаётся горизонтальной. Пренебрегите демпфированием и массами пружин и балки. Найдите собственную частоту fn вертикальных колебаний в Hz.
m = 25 kgk1 = 5 kN/mk2 = 5 kN/mk3 = 60 kN/m
fn = Hz
3Растворы
1.Кинематика
Ответ: s = 14,84 m
Движение с постоянным ускорением: v = v₀ + a·t, s = v₀·t + ½·a·t² и v² = v₀² + 2·a·s. Выберите уравнение, в которое входят три известные величины и искомая, и следите за знаками относительно одного положительного направления.
Единицы
v₀ = 50/3,6 = 13,89 m/s
Тормозной путь
0 = v₀² − 2·a·s → s = v₀²/(2a) = 13,89²/(2·6,5) = 14,84 m
Ответ
s = 14,84 m
2.Кинематика
Ответ: hmax = 370,4 m
Движение с постоянным ускорением: v = v₀ + a·t, s = v₀·t + ½·a·t² и v² = v₀² + 2·a·s. Выберите уравнение, в которое входят три известные величины и искомая, и следите за знаками относительно одного положительного направления.
Активный участок
v₁ = 38·2 = 76 m/s
h₁ = ½·38·2² = 76 m
Свободный полёт вверх
В наивысшей точке скорость равна нулю.
Δh = v₁²/(2g) = 76²/(2·9,81) = 294,4 m
hmax = 76 + 294,4 = 370,4 m
Ответ
hmax = 370,4 m
3.Законы Ньютона
Ответ: a = 4,856 m/s²
Второй закон Ньютона: равнодействующая сил, действующих на тело, равна произведению его массы на ускорение, ΣF = m·a. Нарисуйте расчётную схему, выберите положительное направление вдоль движения и сложите все силы в этом направлении: приложенные силы, трение μ·N против движения и составляющие силы тяжести.
Второй закон Ньютона: равнодействующая сил, действующих на тело, равна произведению его массы на ускорение, ΣF = m·a. Нарисуйте расчётную схему, выберите положительное направление вдоль движения и сложите все силы в этом направлении: приложенные силы, трение μ·N против движения и составляющие силы тяжести.
Движение тела, брошенного под углом: без сопротивления воздуха x = vxt и y = h + vyt − ½gt². Оба направления независимы, их связывает только общее время.
Разложите начальную скорость
Горизонтальная скорость постоянна; вертикальное движение имеет постоянное ускорение g = 9,81 m/s² вниз.
vx = v0·cos θ = 18·cos 55° = 10,32 m/s
vy = v0·sin θ = 18·sin 55° = 14,74 m/s
Высшая точка
В верхней точке вертикальная скорость равна нулю: vy² = 2gH.
H = vy²/(2g) = 14,74²/(2·9,81) = 11,08 m
Ответ
H = 11,08 m
6.Движение тела, брошенного под углом
Ответ: t = 5,362 s
Движение тела, брошенного под углом: без сопротивления воздуха x = vxt и y = h + vyt − ½gt². Оба направления независимы, их связывает только общее время.
Разложите начальную скорость
Горизонтальная скорость постоянна; вертикальное движение имеет постоянное ускорение g = 9,81 m/s² вниз.
vx = v0·cos θ = 23·cos 55° = 13,19 m/s
vy = v0·sin θ = 23·sin 55° = 18,84 m/s
Время полёта
Решите y(t) = h + vy·t − ½gt² = 0 и возьмите положительный корень.
0 = 40 + 18,84·t − 4,905·t²
t = (vy + √(vy² + 2gh))/g = (18,84 + √(355 + 784,8))/9,81 = 5,362 s
Ответ
t = 5,362 s
7.Движение по окружности
Ответ: T = 1,346 s
Равномерное движение по окружности: тело, движущееся со скоростью v по окружности радиуса r, имеет ускорение a = v²/r, направленное к центру, поэтому на него должна действовать направленная к центру равнодействующая сила F = m·v²/r. Эту силу создаёт что-то реальное: трение, натяжение, сила тяжести или сила нормальной реакции.
Радиус окружности
r = L·sin θ = 0,9·sin 60° = 0,7794 m
Скорость
Сила натяжения и сила тяжести вместе дают силу, направленную к центру: tan θ = v²/(r·g).
v = √(r·g·tan θ) = √(0,7794·9,81·tan 60°) = 3,639 m/s
Период
T = 2π·r/v = 2π·0,7794/3,639 = 1,346 s
Ответ
T = 1,346 s
8.Движение по окружности
Ответ: Ttop = 305,2 N
Равномерное движение по окружности: тело, движущееся со скоростью v по окружности радиуса r, имеет ускорение a = v²/r, направленное к центру, поэтому на него должна действовать направленная к центру равнодействующая сила F = m·v²/r. Эту силу создаёт что-то реальное: трение, натяжение, сила тяжести или сила нормальной реакции.
Скорость в верхней точке
Кинетическая энергия переходит в потенциальную на высоте 2r.
vtop² = 11² − 4·9,81·0,6 = 97,46 m²/s²
Силы в верхней точке
Сила натяжения и сила тяжести обе направлены вниз, к центру.
T + m·g = m·vtop²/r
T = 2·97,46/0,6 − 2·9,81 = 305,2 N
Ответ
Ttop = 305,2 N
9.Работа и энергия
Ответ: Wf = 168,3 J
Теорема об изменении кинетической энергии: изменение кинетической энергии равно работе всех сил. Если записать тяжесть и пружины как потенциальную энергию (mgh и ½kx²), получается баланс: начальная энергия = конечная энергия + энергия, потерянная на трение (μN·d).
Сила трения
N = mg·cos θ = 39,24·0,766 = 30,06 N
F = μN = 0,35·30,06 = 10,52 N
Работа против трения
Wf = F·d = 10,52·16 = 168,3 J
Ответ
Wf = 168,3 J
10.Работа и энергия
Ответ: v = 4,567 m/s
Теорема об изменении кинетической энергии: изменение кинетической энергии равно работе всех сил. Если записать тяжесть и пружины как потенциальную энергию (mgh и ½kx²), получается баланс: начальная энергия = конечная энергия + энергия, потерянная на трение (μN·d).
Силы вдоль плоскости
m·g = 20·9,81 = 196,2 N
mg·sin θ = 82,92 N
μ·mg·cos θ = 17,78 N
Работа и энергия
½mv² = (205 − 100,7)·2 = 208,6 J
v = √(2·208,6/20) = 4,567 m/s
Ответ
v = 4,567 m/s
11.Импульс и столкновения
Ответ: ΔK = 136237 J
Закон сохранения импульса: если во время столкновения внешние силы не действуют, суммарный импульс Σm·v до столкновения равен суммарному импульсу после. Скорость имеет направление, поэтому выберите положительное направление и скорости, направленные в противоположную сторону, берите со знаком минус. При упругом столкновении сохраняется и кинетическая энергия; при абсолютно неупругом тела слипаются.
Общая скорость
v′ = m1·v1/(m1 + m2) = 800·22/2700 = 6,519 m/s
Кинетическая энергия до и после
Kbefore = ½·800·22² = 193600 J
Kafter = ½·2700·6,519² = 57363 J
Потерянная энергия
ΔK = 193600 − 57363 = 136237 J
Ответ
ΔK = 136237 J
Потерянная энергия идёт на деформацию, теплоту и звук.
12.Импульс и столкновения
Ответ: J = 7,2 N·s
Закон сохранения импульса: если во время столкновения внешние силы не действуют, суммарный импульс Σm·v до столкновения равен суммарному импульсу после. Скорость имеет направление, поэтому выберите положительное направление и скорости, направленные в противоположную сторону, берите со знаком минус. При упругом столкновении сохраняется и кинетическая энергия; при абсолютно неупругом тела слипаются.
Изменение импульса
J = m·Δv = 0,15·(19 + 29) = 7,2 N·s
Ответ
J = 7,2 N·s
13.Вращение твёрдого тела
Ответ: v = 6,953 m/s
Вращение вокруг неподвижной оси: сумма моментов относительно оси равна I·α (ΣM = I·α), так же как ΣF = m·a при поступательном движении. В энергетической форме момент T, поворачивающий тело на угол θ (в радианах), совершает работу T·θ, которая изменяет кинетическую энергию ½·I·ω²; сила тяжести добавляет или отнимает m·g·Δh центра масс. Мощность равна P = T·ω.
Качение и момент импульса: тело, катящееся без проскальзывания, имеет v = ω·r, поэтому его кинетическая энергия равна ½·m·v² + ½·I·ω² = ½·m·v²·(1 + I/(m·r²)). При движении по наклонной плоскости это даёт a = g·sin θ/(1 + I/(m·r²)). Когда относительно оси не действует внешний момент, момент импульса относительно этой оси сохраняется, I₁·ω₁ = I₂·ω₂, даже если кинетическая энергия теряется.
Геометрия зубчатых колёс: модуль m задаёт размер зуба. Колесо с N зубьями имеет делительный диаметр d = m·N, два зацепляющихся колеса имеют одинаковый модуль, а их межосевое расстояние a = (d₁ + d₂)/2 = m·(N₁ + N₂)/2. Окружная скорость v = π·d·n/60, а окружная сила на зубе следует из момента: Ft = 2T/d.
Вращающий момент на шестерне
ω = 2π·2900/60 = 303,7 rad/s
T = P/ω = 1500/303,7 = 4,939 N·m
Делительный диаметр
d = m·N = 4·25 = 100 mm
Окружная сила
Ft = 2T/d = 2·4,939/0,1 = 98,79 N
Ответ
Ft = 98,79 N
16.Зубчатые колёса и передачи
Ответ: nout = 1406 rpm
Зубчатые передачи: у зацепляющихся колёс скорость в точке контакта зубьев одинакова, поэтому n₁·N₁ = n₂·N₂: колесо с меньшим числом зубьев вращается быстрее. Колёса на одном валу вращаются с одинаковой частотой. Мощность передаётся дальше (за вычетом потерь), поэтому при уменьшении частоты вращения крутящий момент растёт: T₂ = T₁·(N₂/N₁)·η, а P = T·ω, где ω = 2π·n/60.
Первая ступень
nB = 3000·25/48 = 1563 rpm = nC
Вторая ступень
nout = 1563·18/20 = 1406 rpm
Ответ
nout = 1406 rpm
общее передаточное отношение = 2,133 : 1
17.Пружины и маятники
Ответ: L = 0,8051 m
Гармонические колебания: груз массой m на пружине жёсткостью k колеблется с угловой частотой ω = √(k/m) и периодом T = 2π/ω = 2π·√(m/k). Математический маятник длиной L имеет период T = 2π·√(L/g). При амплитуде A наибольшая скорость равна A·ω, наибольшее ускорение — A·ω², а энергия — ½·k·A².
Выразите длину
L = g·(T/2π)² = 9,81·(1,8/2π)² = 0,8051 m
Ответ
L = 0,8051 m
18.Пружины и маятники
Ответ: vmax = 1,298 m/s
Гармонические колебания: груз массой m на пружине жёсткостью k колеблется с угловой частотой ω = √(k/m) и периодом T = 2π/ω = 2π·√(m/k). Математический маятник длиной L имеет период T = 2π·√(L/g). При амплитуде A наибольшая скорость равна A·ω, наибольшее ускорение — A·ω², а энергия — ½·k·A².
Положение равновесия и амплитуда
x₀ = m·g/k = 0,7·9,81/40 = 0,1717 m = A
Наибольшая скорость
Скорость наибольшая в положении равновесия.
ω = √(40/0,7) = 7,559 rad/s
vmax = A·ω = 0,1717·7,559 = 1,298 m/s
Ответ
vmax = 1,298 m/s
19.Механические колебания
Ответ: fd = 6,892 Hz
Свободные колебания системы «масса–пружина»: собственная частота без демпфирования ωn = √(k/m) в rad/s и fn = ωn/(2π) в Hz. Вязкий демпфер c даёт коэффициент демпфирования ζ = c/cc, где критическое демпфирование cc = 2·√(k·m) = 2·m·ωn. Система со слабым демпфированием (ζ < 1) колеблется с частотой ωd = ωn·√(1 − ζ²). Жёсткости параллельных пружин складываются, k = k₁ + k₂; у последовательных складываются обратные величины, 1/k = 1/k₁ + 1/k₂.
Собственная частота без демпфирования
ωn = √(5000/2) = 50 rad/s
fn = 50/(2π) = 7,958 Hz
Частота затухающих колебаний
fd = fn·√(1 − ζ²) = 7,958·√(1 − 0,5²) = 6,892 Hz
Ответ
fd = 6,892 Hz
20.Механические колебания
Ответ: fn = 2,947 Hz
Свободные колебания системы «масса–пружина»: собственная частота без демпфирования ωn = √(k/m) в rad/s и fn = ωn/(2π) в Hz. Вязкий демпфер c даёт коэффициент демпфирования ζ = c/cc, где критическое демпфирование cc = 2·√(k·m) = 2·m·ωn. Система со слабым демпфированием (ζ < 1) колеблется с частотой ωd = ωn·√(1 − ζ²). Жёсткости параллельных пружин складываются, k = k₁ + k₂; у последовательных складываются обратные величины, 1/k = 1/k₁ + 1/k₂.
Эквивалентная жёсткость
Параллельно соединены только k1 и k2. Эта пара соединена последовательно с k3, поэтому складывайте обратные величины.