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​ = 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
2.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
3.Средняя
k = 50 kN/mζ = 0,45m = 200 kg

Груз массой 200 kg на пружине жёсткостью 50 kN/m снабжён вязким демпфером, дающим коэффициент демпфирования 0,45. Найдите частоту fd его свободных затухающих колебаний в Hz.

m = 200 kgk = 50 kN/mζ = 0,45
fd = Hz
4.Средняя
tx15 mmЦиклов: 45,5 mm

При испытании системы «масса–пружина» с демпфированием на свободные колебания за пиком смещения 15 mm через 4 циклов следует пик 5,5 mm. Найдите коэффициент демпфирования ζ.

x0 = 15 mmx4 = 5,5 mmn = 4
ζ =
5.Сложная
k1​ = 20k2​ = 50m = 50 kg

Груз массой 50 kg висит на двух пружинах, соединённых друг за другом (последовательно): у верхней k₁ = 20 kN/m, у нижней k₂ = 50 kN/m. Пренебрегите демпфированием и массами пружин. Найдите собственную частоту fn вертикальных колебаний в Hz.

m = 50 kgk1 = 20 kN/mk2 = 50 kN/m
fn = Hz
6.Сложная
k1​ = 5k2​ = 10m = 25 kg

Груз массой 25 kg висит на двух пружинах, расположенных рядом (параллельно), с жёсткостями k₁ = 5 kN/m и k₂ = 10 kN/m. Груз остаётся горизонтальным. Найдите эквивалентную жёсткость keq системы пружин в kN/m.

m = 25 kgk1 = 5 kN/mk2 = 10 kN/m
keq = kN/m

Ответы

  1. 1. fn = 15,76 Hz
  2. 2. fn = 11,15 Hz
  3. 3. fd = 2,247 Hz
  4. 4. ζ = 0,03989
  5. 5. fn = 2,69 Hz
  6. 6. keq = 15 kN/m

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