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​ = 15 mmбез нагрузки

Машина стоит на пружинных опорах, которые сжимаются под её весом на 15 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 = 15 mmg = 9,81 m/s²
fn = Hz
2.Лёгкая
k = 40 kN/mm = 12 kgx

Груз массой 12 kg висит на пружине жёсткостью 40 kN/m. Демпфированием пренебрегите. Найдите собственную частоту fn в Hz.

m = 12 kgk = 40 kN/m
fn = Hz
3.Средняя
k = 50 kN/mζ = 0,6m = 100 kg

Груз массой 100 kg на пружине жёсткостью 50 kN/m снабжён вязким демпфером, дающим коэффициент демпфирования 0,6. Найдите частоту fd его свободных затухающих колебаний в Hz.

m = 100 kgk = 50 kN/mζ = 0,6
fd = Hz
4.Средняя
k = 80 kN/mc = 3040 N·s/mm = 80 kg

Груз массой 80 kg опирается на пружину жёсткостью 80 kN/m и вязкий демпфер с коэффициентом демпфирования 3040 N·s/m. Найдите относительный коэффициент демпфирования ζ.

m = 80 kgk = 80 kN/mc = 3040 N·s/m
ζ =
5.Сложная
k1​ = 50k2​ = 100m = 100 kg

Груз массой 100 kg висит на двух пружинах, расположенных рядом (параллельно), с жёсткостями k₁ = 50 kN/m и k₂ = 100 kN/m. Груз остаётся горизонтальным. Найдите эквивалентную жёсткость keq системы пружин в kN/m.

m = 100 kgk1 = 50 kN/mk2 = 100 kN/m
keq = kN/m
6.Сложная
k1​ = 10k2​ = 5m = 25 kg

Груз массой 25 kg висит на двух пружинах, расположенных рядом (параллельно), с жёсткостями k₁ = 10 kN/m и k₂ = 5 kN/m. Груз остаётся горизонтальным. Пренебрегите демпфированием и массами пружин. Найдите собственную частоту fn вертикальных колебаний в Hz.

m = 25 kgk1 = 10 kN/mk2 = 5 kN/m
fn = Hz

Ответы

  1. 1. fn = 4,07 Hz
  2. 2. fn = 9,189 Hz
  3. 3. fd = 2,847 Hz
  4. 4. ζ = 0,6008
  5. 5. keq = 150 kN/m
  6. 6. fn = 3,898 Hz

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