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​ = 1 mmненавантажена

Машина стоїть на пружинних опорах, які під її вагою стискаються на 1 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 = 1 mmg = 9,81 m/s²
fn = Hz
2.Легка
k = 20 kN/mm = 20 kgx

Маса 20 kg висить на пружині жорсткістю 20 kN/m. Демпфуванням знехтуйте. Знайдіть власну частоту fn у Hz.

m = 20 kgk = 20 kN/m
fn = Hz
3.Середня
tx12 mm1 цикл9,9 mm

Під час випробування вільними коливаннями демпфованої системи маса–пружина за піком переміщення 12 mm через один цикл іде пік 9,9 mm. Знайдіть коефіцієнт демпфування ζ.

x0 = 12 mmx1 = 9,9 mmn = 1
ζ =
4.Середня
k = 40 kN/mζ = 0,6m = 15 kg

Маса 15 kg на пружині жорсткістю 40 kN/m має в’язкий демпфер, що дає коефіцієнт демпфування 0,6. Знайдіть частоту загасаючих вільних коливань fd у Hz.

m = 15 kgk = 40 kN/mζ = 0,6
fd = Hz
5.Складна
k1​ = 20k2​ = 10m = 5 kg

Маса 5 kg висить на двох пружинах поруч (паралельно) з жорсткостями k₁ = 20 kN/m і k₂ = 10 kN/m. Маса залишається горизонтальною. Знайдіть еквівалентну жорсткість keq системи пружин у kN/m.

m = 5 kgk1 = 20 kN/mk2 = 10 kN/m
keq = kN/m
6.Складна
k1​ = 20k2​ = 20m = 40 kg

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

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

Ключ відповідей

  1. 1. fn = 15,76 Hz
  2. 2. fn = 5,033 Hz
  3. 3. ζ = 0,0306
  4. 4. fd = 6,575 Hz
  5. 5. keq = 30 kN/m
  6. 6. keq = 40 kN/m

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