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
k = 80 kN/mm = 200 kgx

Груз массой 200 kg висит на пружине жёсткостью 80 kN/m. Демпфированием пренебрегите. Найдите собственную частоту fn в Hz.

m = 200 kgk = 80 kN/m
fn = Hz
3.Средняя
tx40 mmЦиклов: 221,3 mm

При испытании системы «масса–пружина» с демпфированием на свободные колебания за пиком смещения 40 mm через 2 циклов следует пик 21,3 mm. Найдите коэффициент демпфирования ζ.

x0 = 40 mmx2 = 21,3 mmn = 2
ζ =
4.Средняя
k = 150 kN/mζ = 0,3m = 10 kg

Груз массой 10 kg на пружине жёсткостью 150 kN/m снабжён вязким демпфером, дающим коэффициент демпфирования 0,3. Найдите частоту fd его свободных затухающих колебаний в Hz.

m = 10 kgk = 150 kN/mζ = 0,3
fd = Hz
5.Сложная
k1​ = 12k2​ = 50m = 50 kg

Груз массой 50 kg висит на двух пружинах, расположенных рядом (параллельно), с жёсткостями k₁ = 12 kN/m и k₂ = 50 kN/m. Груз остаётся горизонтальным. Пренебрегите демпфированием и массами пружин. Найдите собственную частоту fn вертикальных колебаний в Hz.

m = 50 kgk1 = 12 kN/mk2 = 50 kN/m
fn = Hz
6.Сложная
k1​ = 30k2​ = 25m = 10 kg

Груз массой 10 kg висит на двух пружинах, расположенных рядом (параллельно), с жёсткостями k₁ = 30 kN/m и k₂ = 25 kN/m. Груз остаётся горизонтальным. Найдите эквивалентную жёсткость keq системы пружин в kN/m.

m = 10 kgk1 = 30 kN/mk2 = 25 kN/m
keq = kN/m

Ответы

  1. 1. fn = 5,573 Hz
  2. 2. fn = 3,183 Hz
  3. 3. ζ = 0,05008
  4. 4. fd = 18,59 Hz
  5. 5. fn = 5,604 Hz
  6. 6. keq = 55 kN/m

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