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.

Новий робочий аркушТренуватися онлайн з підказками

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
k = 150 kN/mm = 15 kgx

Маса 15 kg висить на пружині жорсткістю 150 kN/m. Демпфуванням знехтуйте. Знайдіть власну кутову частоту ωn у rad/s.

m = 15 kgk = 150 kN/m
ωn = rad/s
2.Легка
k = 5 kN/mm = 40 kgx

Маса 40 kg висить на пружині жорсткістю 5 kN/m. Демпфуванням знехтуйте. Знайдіть власну кутову частоту ωn у rad/s.

m = 40 kgk = 5 kN/m
ωn = rad/s
3.Середня
tx50 mmЦиклів: 411 mm

Під час випробування вільними коливаннями демпфованої системи маса–пружина за піком переміщення 50 mm через 4 циклів іде пік 11 mm. Знайдіть коефіцієнт демпфування ζ.

x0 = 50 mmx4 = 11 mmn = 4
ζ =
4.Середня
k = 12 kN/mζ = 0,4m = 80 kg

Маса 80 kg на пружині жорсткістю 12 kN/m має в’язкий демпфер, що дає коефіцієнт демпфування 0,4. Знайдіть частоту загасаючих вільних коливань fd у Hz.

m = 80 kgk = 12 kN/mζ = 0,4
fd = Hz
5.Складна
k1​ = 25k2​ = 25m = 50 kg

Маса 50 kg висить на двох пружинах поруч (паралельно) з жорсткостями k₁ = 25 kN/m і k₂ = 25 kN/m. Маса залишається горизонтальною. Знайдіть еквівалентну жорсткість keq системи пружин у kN/m.

m = 50 kgk1 = 25 kN/mk2 = 25 kN/m
keq = kN/m
6.Складна
k1​ = 60k2​ = 40m = 100 kg

Маса 100 kg висить на двох пружинах поруч (паралельно) з жорсткостями k₁ = 60 kN/m і k₂ = 40 kN/m. Маса залишається горизонтальною. Знехтуйте демпфуванням і масами пружин. Знайдіть власну частоту fn вертикальних коливань у Hz.

m = 100 kgk1 = 60 kN/mk2 = 40 kN/m
fn = Hz

Ключ відповідей

  1. 1. ωn = 100 rad/s
  2. 2. ωn = 11,18 rad/s
  3. 3. ζ = 0,06014
  4. 4. fd = 1,787 Hz
  5. 5. keq = 50 kN/m
  6. 6. fn = 5,033 Hz

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