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​ = 25 mmненавантажена

Машина стоїть на пружинних опорах, які під її вагою стискаються на 25 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 = 25 mmg = 9,81 m/s²
fn = Hz
2.Легка
kmδst​ = 8 mmненавантажена

Машина стоїть на пружинних опорах, які під її вагою стискаються на 8 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 = 8 mmg = 9,81 m/s²
fn = Hz
3.Середня
tx12 mmЦиклів: 28,2 mm

Під час випробування вільними коливаннями демпфованої системи маса–пружина за піком переміщення 12 mm через 2 циклів іде пік 8,2 mm. Знайдіть коефіцієнт демпфування ζ.

x0 = 12 mmx2 = 8,2 mmn = 2
ζ =
4.Середня
tx10 mm1 цикл8,8 mm

Під час випробування вільними коливаннями демпфованої системи маса–пружина за піком переміщення 10 mm через один цикл іде пік 8,8 mm. Знайдіть коефіцієнт демпфування ζ.

x0 = 10 mmx1 = 8,8 mmn = 1
ζ =
5.Складна
k1​ = 60k2​ = 10k3​ = 15m = 10 kg

Маса 10 kg висить на пружині k₃ = 15 kN/m. Верх k₃ прикріплено до жорсткої балки, що висить на двох пружинах поруч, k₁ = 60 kN/m і k₂ = 10 kN/m; балка залишається горизонтальною. Знехтуйте демпфуванням і масами пружин та балки. Знайдіть власну частоту fn вертикальних коливань у Hz.

m = 10 kgk1 = 60 kN/mk2 = 10 kN/mk3 = 15 kN/m
fn = Hz
6.Складна
k1​ = 40k2​ = 30m = 20 kg

Маса 20 kg висить на двох пружинах поруч (паралельно) з жорсткостями k₁ = 40 kN/m і k₂ = 30 kN/m. Маса залишається горизонтальною. Знайдіть еквівалентну жорсткість keq системи пружин у kN/m.

m = 20 kgk1 = 40 kN/mk2 = 30 kN/m
keq = kN/m

Ключ відповідей

  1. 1. fn = 3,153 Hz
  2. 2. fn = 5,573 Hz
  3. 3. ζ = 0,03029
  4. 4. ζ = 0,02034
  5. 5. fn = 5,594 Hz
  6. 6. keq = 70 kN/m

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