เครื่องจักรวางบนฐานสปริงซึ่งยุบตัว 25 mm ภายใต้น้ำหนักของมัน ถือว่าเป็นระบบองศาอิสระเดียวที่ไม่มีการหน่วง และใช้ g = 9.81 m/s² หาความถี่ธรรมชาติ fn ของการสั่นแนวดิ่งใน Hz
ใบงาน การสั่นสะเทือนเชิงกล พร้อมเฉลย
1.ง่าย
δst = 25 mmg = 9.81 m/s²
fn = Hz
2.ง่าย
มวล 20 kg แขวนจากสปริงที่มีค่าความแข็ง 4 kN/m ไม่คิดการหน่วง หาความถี่ธรรมชาติ fn ใน Hz
m = 20 kgk = 4 kN/m
fn = Hz
3.ปานกลาง
มวล 80 kg บนสปริงที่มีค่าความแข็ง 20 kN/m มีตัวหน่วงหนืดให้อัตราส่วนการหน่วง 0.3 หาความถี่ธรรมชาติที่ถูกหน่วง fd ของการสั่นอิสระใน Hz
m = 80 kgk = 20 kN/mζ = 0.3
fd = Hz
4.ปานกลาง
มวล 200 kg บนสปริงที่มีค่าความแข็ง 25 kN/m มีตัวหน่วงหนืดให้อัตราส่วนการหน่วง 0.5 หาความถี่ธรรมชาติที่ถูกหน่วง fd ของการสั่นอิสระใน Hz
m = 200 kgk = 25 kN/mζ = 0.5
fd = Hz
5.ยาก
มวล 20 kg แขวนจากสปริงสองตัวที่วางเคียงกัน (ขนาน) ที่มีค่าความแข็ง k₁ = 20 kN/m และ k₂ = 20 kN/m มวลอยู่ในแนวระดับ หาค่าความแข็งสมมูล keq ของระบบสปริงใน kN/m
m = 20 kgk1 = 20 kN/mk2 = 20 kN/m
keq = kN/m
6.ยาก
มวล 20 kg แขวนจากสปริงสองตัวที่วางเคียงกัน (ขนาน) ที่มีค่าความแข็ง k₁ = 25 kN/m และ k₂ = 50 kN/m มวลอยู่ในแนวระดับ หาค่าความแข็งสมมูล keq ของระบบสปริงใน kN/m
m = 20 kgk1 = 25 kN/mk2 = 50 kN/m
keq = kN/m
เฉลย
- 1. fn = 3.153 Hz
- 2. fn = 2.251 Hz
- 3. fd = 2.401 Hz
- 4. fd = 1.541 Hz
- 5. keq = 40 kN/m
- 6. keq = 75 kN/m
เฉลยทีละขั้นตอนฉบับเต็ม: ฝึกหัวข้อนี้ได้ที่ examproblems.com