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​ = 2 mmбез нагрузки

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

Груз массой 10 kg висит на пружине жёсткостью 2 kN/m. Демпфированием пренебрегите. Найдите собственную частоту fn в Hz.

m = 10 kgk = 2 kN/m
fn = Hz
3.Средняя
k = 2 kN/mζ = 0,35m = 20 kg

Груз массой 20 kg на пружине жёсткостью 2 kN/m снабжён вязким демпфером, дающим коэффициент демпфирования 0,35. Найдите частоту fd его свободных затухающих колебаний в Hz.

m = 20 kgk = 2 kN/mζ = 0,35
fd = Hz
4.Средняя
k = 2 kN/mc = 20 N·s/mm = 10 kg

Груз массой 10 kg опирается на пружину жёсткостью 2 kN/m и вязкий демпфер с коэффициентом демпфирования 20 N·s/m. Найдите относительный коэффициент демпфирования ζ.

m = 10 kgk = 2 kN/mc = 20 N·s/m
ζ =
5.Сложная
k1​ = 80k2​ = 5m = 100 kg

Груз массой 100 kg висит на двух пружинах, расположенных рядом (параллельно), с жёсткостями k₁ = 80 kN/m и k₂ = 5 kN/m. Груз остаётся горизонтальным. Пренебрегите демпфированием и массами пружин. Найдите собственную частоту fn вертикальных колебаний в Hz.

m = 100 kgk1 = 80 kN/mk2 = 5 kN/m
fn = Hz
6.Сложная
k1​ = 25k2​ = 80m = 40 kg

Груз массой 40 kg висит на двух пружинах, соединённых друг за другом (последовательно): у верхней k₁ = 25 kN/m, у нижней k₂ = 80 kN/m. Найдите эквивалентную жёсткость keq системы пружин в kN/m.

m = 40 kgk1 = 25 kN/mk2 = 80 kN/m
keq = kN/m

Ответы

  1. 1. fn = 11,15 Hz
  2. 2. fn = 2,251 Hz
  3. 3. fd = 1,491 Hz
  4. 4. ζ = 0,07071
  5. 5. fn = 4,64 Hz
  6. 6. keq = 19,05 kN/m

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