เครื่องจักรวางบนฐานสปริงซึ่งยุบตัว 0.5 mm ภายใต้น้ำหนักของมัน ถือว่าเป็นระบบองศาอิสระเดียวที่ไม่มีการหน่วง และใช้ g = 9.81 m/s² หาความถี่ธรรมชาติ fn ของการสั่นแนวดิ่งใน Hz
ใบงาน การสั่นสะเทือนเชิงกล พร้อมเฉลย
1.ง่าย
δst = 0.5 mmg = 9.81 m/s²
fn = Hz
2.ง่าย
มวล 8 kg แขวนจากสปริงที่มีค่าความแข็ง 8 kN/m ไม่คิดการหน่วง หาความถี่ธรรมชาติเชิงวงกลม ωn ใน rad/s
m = 8 kgk = 8 kN/m
ωn = rad/s
3.ปานกลาง
มวล 80 kg บนสปริงที่มีค่าความแข็ง 8 kN/m มีตัวหน่วงหนืดให้อัตราส่วนการหน่วง 0.45 หาความถี่ธรรมชาติที่ถูกหน่วง fd ของการสั่นอิสระใน Hz
m = 80 kgk = 8 kN/mζ = 0.45
fd = Hz
4.ปานกลาง
มวล 8 kg บนสปริงที่มีค่าความแข็ง 5 kN/m มีตัวหน่วงหนืดให้อัตราส่วนการหน่วง 0.4 หาความถี่ธรรมชาติที่ถูกหน่วง fd ของการสั่นอิสระใน Hz
m = 8 kgk = 5 kN/mζ = 0.4
fd = Hz
5.ยาก
มวล 100 kg แขวนจากสปริงสองตัวที่วางเคียงกัน (ขนาน) ที่มีค่าความแข็ง k₁ = 40 kN/m และ k₂ = 50 kN/m มวลอยู่ในแนวระดับ หาค่าความแข็งสมมูล keq ของระบบสปริงใน kN/m
m = 100 kgk1 = 40 kN/mk2 = 50 kN/m
keq = kN/m
6.ยาก
มวล 25 kg แขวนจากสปริงสองตัวที่วางเคียงกัน (ขนาน) ที่มีค่าความแข็ง k₁ = 25 kN/m และ k₂ = 10 kN/m มวลอยู่ในแนวระดับ หาค่าความแข็งสมมูล keq ของระบบสปริงใน kN/m
m = 25 kgk1 = 25 kN/mk2 = 10 kN/m
keq = kN/m
เฉลย
- 1. fn = 22.29 Hz
- 2. ωn = 31.62 rad/s
- 3. fd = 1.421 Hz
- 4. fd = 3.647 Hz
- 5. keq = 90 kN/m
- 6. keq = 35 kN/m
เฉลยทีละขั้นตอนฉบับเต็ม: ฝึกหัวข้อนี้ได้ที่ examproblems.com