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​ = 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
2.Лёгкая
kmδst​ = 1 mmбез нагрузки

Машина стоит на пружинных опорах, которые сжимаются под её весом на 1 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 = 1 mmg = 9,81 m/s²
fn = Hz
3.Средняя
k = 150 kN/mc = 270 N·s/mm = 50 kg

Груз массой 50 kg опирается на пружину жёсткостью 150 kN/m и вязкий демпфер с коэффициентом демпфирования 270 N·s/m. Найдите относительный коэффициент демпфирования ζ.

m = 50 kgk = 150 kN/mc = 270 N·s/m
ζ =
4.Средняя
k = 200 kN/mc = 3580 N·s/mm = 100 kg

Груз массой 100 kg опирается на пружину жёсткостью 200 kN/m и вязкий демпфер с коэффициентом демпфирования 3580 N·s/m. Найдите относительный коэффициент демпфирования ζ.

m = 100 kgk = 200 kN/mc = 3580 N·s/m
ζ =
5.Сложная
k1​ = 80k2​ = 60k3​ = 50m = 100 kg

Груз массой 100 kg висит на пружине k₃ = 50 kN/m. Верх k₃ прикреплён к жёсткой балке, подвешенной на двух расположенных рядом пружинах k₁ = 80 kN/m и k₂ = 60 kN/m; балка остаётся горизонтальной. Пренебрегите демпфированием и массами пружин и балки. Найдите собственную частоту fn вертикальных колебаний в Hz.

m = 100 kgk1 = 80 kN/mk2 = 60 kN/mk3 = 50 kN/m
fn = Hz
6.Сложная
k1​ = 12k2​ = 50k3​ = 20m = 50 kg

Груз массой 50 kg висит на пружине k₃ = 20 kN/m. Верх k₃ прикреплён к жёсткой балке, подвешенной на двух расположенных рядом пружинах k₁ = 12 kN/m и k₂ = 50 kN/m; балка остаётся горизонтальной. Пренебрегите демпфированием и массами пружин и балки. Найдите собственную частоту fn вертикальных колебаний в Hz.

m = 50 kgk1 = 12 kN/mk2 = 50 kN/mk3 = 20 kN/m
fn = Hz

Ответы

  1. 1. fn = 3,153 Hz
  2. 2. fn = 15,76 Hz
  3. 3. ζ = 0,0493
  4. 4. ζ = 0,4003
  5. 5. fn = 3,055 Hz
  6. 6. fn = 2,768 Hz

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