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 500 kg แขวนจากสปริงที่มีค่าความแข็ง 80 kN/m ไม่คิดการหน่วง หาความถี่ธรรมชาติ fn ใน Hz
m = 500 kgk = 80 kN/m
fn = Hz
3.ปานกลาง
มวล 150 kg ถูกรองรับด้วยสปริงที่มีค่าความแข็ง 80 kN/m และตัวหน่วงหนืดที่มีสัมประสิทธิ์การหน่วง 4160 N·s/m หาอัตราส่วนการหน่วง ζ
m = 150 kgk = 80 kN/mc = 4160 N·s/m
ζ =
4.ปานกลาง
มวล 12 kg ถูกรองรับด้วยสปริงที่มีค่าความแข็ง 20 kN/m และตัวหน่วงหนืดที่มีสัมประสิทธิ์การหน่วง 390 N·s/m หาอัตราส่วนการหน่วง ζ
m = 12 kgk = 20 kN/mc = 390 N·s/m
ζ =
5.ยาก
มวล 10 kg แขวนจากสปริงสองตัวที่ต่อปลายต่อปลาย (อนุกรม): สปริงบนมี k₁ = 60 kN/m และสปริงล่างมี k₂ = 25 kN/m หาค่าความแข็งสมมูล keq ของระบบสปริงใน kN/m
m = 10 kgk1 = 60 kN/mk2 = 25 kN/m
keq = kN/m
6.ยาก
มวล 10 kg แขวนจากสปริงสองตัวที่ต่อปลายต่อปลาย (อนุกรม): สปริงบนมี k₁ = 40 kN/m และสปริงล่างมี k₂ = 15 kN/m ไม่ต้องคำนึงถึงการหน่วงและมวลของสปริง จงหาความถี่ธรรมชาติ fn ของการสั่นในแนวดิ่งในหน่วย Hz
m = 10 kgk1 = 40 kN/mk2 = 15 kN/m
fn = Hz
เฉลย
- 1. fn = 3.153 Hz
- 2. fn = 2.013 Hz
- 3. ζ = 0.6004
- 4. ζ = 0.398
- 5. keq = 17.65 kN/m
- 6. fn = 5.257 Hz
เฉลยทีละขั้นตอนฉบับเต็ม: ฝึกหัวข้อนี้ได้ที่ examproblems.com