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​ = 8 mmбез нагрузки

Машина стоит на пружинных опорах, которые сжимаются под её весом на 8 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 = 8 mmg = 9,81 m/s²
fn = Hz
2.Лёгкая
kmδst​ = 25 mmбез нагрузки

Машина стоит на пружинных опорах, которые сжимаются под её весом на 25 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 = 25 mmg = 9,81 m/s²
fn = Hz
3.Средняя
tx10 mmЦиклов: 26 mm

При испытании системы «масса–пружина» с демпфированием на свободные колебания за пиком смещения 10 mm через 2 циклов следует пик 6 mm. Найдите коэффициент демпфирования ζ.

x0 = 10 mmx2 = 6 mmn = 2
ζ =
4.Средняя
k = 50 kN/mc = 1410 N·s/mm = 250 kg

Груз массой 250 kg опирается на пружину жёсткостью 50 kN/m и вязкий демпфер с коэффициентом демпфирования 1410 N·s/m. Найдите относительный коэффициент демпфирования ζ.

m = 250 kgk = 50 kN/mc = 1410 N·s/m
ζ =
5.Сложная
k1​ = 10k2​ = 20m = 40 kg

Груз массой 40 kg висит на двух пружинах, расположенных рядом (параллельно), с жёсткостями k₁ = 10 kN/m и k₂ = 20 kN/m. Груз остаётся горизонтальным. Пренебрегите демпфированием и массами пружин. Найдите собственную частоту fn вертикальных колебаний в Hz.

m = 40 kgk1 = 10 kN/mk2 = 20 kN/m
fn = Hz
6.Сложная
k1​ = 100k2​ = 15m = 25 kg

Груз массой 25 kg висит на двух пружинах, соединённых друг за другом (последовательно): у верхней k₁ = 100 kN/m, у нижней k₂ = 15 kN/m. Найдите эквивалентную жёсткость keq системы пружин в kN/m.

m = 25 kgk1 = 100 kN/mk2 = 15 kN/m
keq = kN/m

Ответы

  1. 1. fn = 5,573 Hz
  2. 2. fn = 3,153 Hz
  3. 3. ζ = 0,04062
  4. 4. ζ = 0,1994
  5. 5. fn = 4,359 Hz
  6. 6. keq = 13,04 kN/m

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