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​ = 0,5 mmбез нагрузки

Машина стоит на пружинных опорах, которые сжимаются под её весом на 0,5 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 = 0,5 mmg = 9,81 m/s²
fn = Hz
2.Лёгкая
k = 80 kN/mm = 10 kgx

Груз массой 10 kg висит на пружине жёсткостью 80 kN/m. Демпфированием пренебрегите. Найдите собственную частоту fn в Hz.

m = 10 kgk = 80 kN/m
fn = Hz
3.Средняя
tx30 mmЦиклов: 411 mm

При испытании системы «масса–пружина» с демпфированием на свободные колебания за пиком смещения 30 mm через 4 циклов следует пик 11 mm. Найдите коэффициент демпфирования ζ.

x0 = 30 mmx4 = 11 mmn = 4
ζ =
4.Средняя
k = 100 kN/mc = 1600 N·s/mm = 40 kg

Груз массой 40 kg опирается на пружину жёсткостью 100 kN/m и вязкий демпфер с коэффициентом демпфирования 1600 N·s/m. Найдите относительный коэффициент демпфирования ζ.

m = 40 kgk = 100 kN/mc = 1600 N·s/m
ζ =
5.Сложная
k1​ = 10k2​ = 60m = 100 kg

Груз массой 100 kg висит на двух пружинах, расположенных рядом (параллельно), с жёсткостями k₁ = 10 kN/m и k₂ = 60 kN/m. Груз остаётся горизонтальным. Пренебрегите демпфированием и массами пружин. Найдите собственную частоту fn вертикальных колебаний в Hz.

m = 100 kgk1 = 10 kN/mk2 = 60 kN/m
fn = Hz
6.Сложная
k1​ = 15k2​ = 80m = 20 kg

Груз массой 20 kg висит на двух пружинах, расположенных рядом (параллельно), с жёсткостями k₁ = 15 kN/m и k₂ = 80 kN/m. Груз остаётся горизонтальным. Пренебрегите демпфированием и массами пружин. Найдите собственную частоту fn вертикальных колебаний в Hz.

m = 20 kgk1 = 15 kN/mk2 = 80 kN/m
fn = Hz

Ответы

  1. 1. fn = 22,29 Hz
  2. 2. fn = 14,24 Hz
  3. 3. ζ = 0,03989
  4. 4. ζ = 0,4
  5. 5. fn = 4,211 Hz
  6. 6. fn = 10,97 Hz

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