Робочий аркуш «Механічні коливання» з відповідями

Безкоштовний робочий аркуш для друку «Механічні коливання»: 6 задач від легких до рівня іспиту, з ключем відповідей. Роздрукуйте його або збережіть як PDF.

Для викладачів: можна безкоштовно друкувати, копіювати й використовувати на заняттях. Кожен новий аркуш має нові значення і власні відповіді. Будемо вдячні за посилання на ExamProblems на сторінці вашого курсу.

Ім’я: ____________________   Дата: ____________

1.Легка
kmδst​ = 12 mmненавантажена

Машина стоїть на пружинних опорах, які під її вагою стискаються на 12 mm. Розгляньте її як систему з одним ступенем вільності без демпфування й візьміть g = 9,81 m/s². Знайдіть власну частоту fn вертикальних коливань у Hz.

δst = 12 mmg = 9,81 m/s²
fn = Hz
2.Легка
k = 2 kN/mm = 5 kgx

Маса 5 kg висить на пружині жорсткістю 2 kN/m. Демпфуванням знехтуйте. Знайдіть власну частоту fn у Hz.

m = 5 kgk = 2 kN/m
fn = Hz
3.Середня
k = 4 kN/mζ = 0,6m = 15 kg

Маса 15 kg на пружині жорсткістю 4 kN/m має в’язкий демпфер, що дає коефіцієнт демпфування 0,6. Знайдіть частоту загасаючих вільних коливань fd у Hz.

m = 15 kgk = 4 kN/mζ = 0,6
fd = Hz
4.Середня
k = 50 kN/mζ = 0,45m = 200 kg

Маса 200 kg на пружині жорсткістю 50 kN/m має в’язкий демпфер, що дає коефіцієнт демпфування 0,45. Знайдіть частоту загасаючих вільних коливань fd у Hz.

m = 200 kgk = 50 kN/mζ = 0,45
fd = Hz
5.Складна
k1​ = 5k2​ = 100m = 25 kg

Маса 25 kg висить на двох пружинах, з’єднаних кінець до кінця (послідовно): верхня пружина має k₁ = 5 kN/m, нижня — k₂ = 100 kN/m. Знехтуйте демпфуванням і масами пружин. Знайдіть власну частоту fn вертикальних коливань у Hz.

m = 25 kgk1 = 5 kN/mk2 = 100 kN/m
fn = Hz
6.Складна
k1​ = 50k2​ = 40m = 40 kg

Маса 40 kg висить на двох пружинах, з’єднаних кінець до кінця (послідовно): верхня пружина має k₁ = 50 kN/m, нижня — k₂ = 40 kN/m. Знехтуйте демпфуванням і масами пружин. Знайдіть власну частоту fn вертикальних коливань у Hz.

m = 40 kgk1 = 50 kN/mk2 = 40 kN/m
fn = Hz

Ключ відповідей

  1. 1. fn = 4,551 Hz
  2. 2. fn = 3,183 Hz
  3. 3. fd = 2,079 Hz
  4. 4. fd = 2,247 Hz
  5. 5. fn = 2,197 Hz
  6. 6. fn = 3,751 Hz

Повні покрокові розв’язки: тренуйте цю тему на examproblems.com.