Механические колебания: лист заданий с ответами

Бесплатный лист заданий для печати по теме «Механические колебания»: 6 задач от простых до экзаменационного уровня, с ответами. Распечатайте его или сохраните как PDF.

Для преподавателей: можно бесплатно печатать, копировать и использовать на занятиях. Каждый новый лист содержит новые значения и собственные ответы. Будем благодарны за ссылку на ExamProblems на странице вашего курса.

Имя: ____________________   Дата: ____________

1.Лёгкая
kmδst​ = 10 mmбез нагрузки

Машина стоит на пружинных опорах, которые сжимаются под её весом на 10 mm. Рассматривайте её как систему с одной степенью свободы без демпфирования и примите g = 9,81 m/s². Найдите собственную частоту fn вертикальных колебаний в Hz.

δst = 10 mmg = 9,81 m/s²
fn = Hz
2.Лёгкая
k = 100 kN/mm = 2 kgx

Груз массой 2 kg висит на пружине жёсткостью 100 kN/m. Демпфированием пренебрегите. Найдите собственную частоту fn в Hz.

m = 2 kgk = 100 kN/m
fn = Hz
3.Средняя
k = 2 kN/mζ = 0,45m = 2 kg

Груз массой 2 kg на пружине жёсткостью 2 kN/m снабжён вязким демпфером, дающим коэффициент демпфирования 0,45. Найдите частоту fd его свободных затухающих колебаний в Hz.

m = 2 kgk = 2 kN/mζ = 0,45
fd = Hz
4.Средняя
k = 40 kN/mζ = 0,5m = 100 kg

Груз массой 100 kg на пружине жёсткостью 40 kN/m снабжён вязким демпфером, дающим коэффициент демпфирования 0,5. Найдите частоту fd его свободных затухающих колебаний в Hz.

m = 100 kgk = 40 kN/mζ = 0,5
fd = Hz
5.Сложная
k1​ = 100k2​ = 100m = 50 kg

Груз массой 50 kg висит на двух пружинах, соединённых друг за другом (последовательно): у верхней k₁ = 100 kN/m, у нижней k₂ = 100 kN/m. Пренебрегите демпфированием и массами пружин. Найдите собственную частоту fn вертикальных колебаний в Hz.

m = 50 kgk1 = 100 kN/mk2 = 100 kN/m
fn = Hz
6.Сложная
k1​ = 10k2​ = 80k3​ = 25m = 100 kg

Груз массой 100 kg висит на пружине k₃ = 25 kN/m. Верх k₃ прикреплён к жёсткой балке, подвешенной на двух расположенных рядом пружинах k₁ = 10 kN/m и k₂ = 80 kN/m; балка остаётся горизонтальной. Пренебрегите демпфированием и массами пружин и балки. Найдите собственную частоту fn вертикальных колебаний в Hz.

m = 100 kgk1 = 10 kN/mk2 = 80 kN/mk3 = 25 kN/m
fn = Hz

Ответы

  1. 1. fn = 4,985 Hz
  2. 2. fn = 35,59 Hz
  3. 3. fd = 4,495 Hz
  4. 4. fd = 2,757 Hz
  5. 5. fn = 5,033 Hz
  6. 6. fn = 2,226 Hz

Полные пошаговые решения: занимайтесь этой темой на examproblems.com.