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 = 15 kN/mm = 150 kgx

Маса 150 kg висить на пружині жорсткістю 15 kN/m. Демпфуванням знехтуйте. Знайдіть власну частоту fn у Hz.

m = 150 kgk = 15 kN/m
fn = Hz
3.Середня
k = 2 kN/mc = 30 N·s/mm = 12 kg

Маса 12 kg спирається на пружину жорсткістю 2 kN/m і в’язкий демпфер з коефіцієнтом опору 30 N·s/m. Знайдіть коефіцієнт демпфування ζ.

m = 12 kgk = 2 kN/mc = 30 N·s/m
ζ =
4.Середня
k = 12 kN/mc = 150 N·s/mm = 50 kg

Маса 50 kg спирається на пружину жорсткістю 12 kN/m і в’язкий демпфер з коефіцієнтом опору 150 N·s/m. Знайдіть коефіцієнт демпфування ζ.

m = 50 kgk = 12 kN/mc = 150 N·s/m
ζ =
5.Складна
k1​ = 40k2​ = 50m = 5 kg

Маса 5 kg висить на двох пружинах, з’єднаних кінець до кінця (послідовно): верхня пружина має k₁ = 40 kN/m, нижня — k₂ = 50 kN/m. Знайдіть еквівалентну жорсткість keq системи пружин у kN/m.

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

Маса 25 kg висить на двох пружинах поруч (паралельно) з жорсткостями k₁ = 25 kN/m і k₂ = 5 kN/m. Маса залишається горизонтальною. Знехтуйте демпфуванням і масами пружин. Знайдіть власну частоту fn вертикальних коливань у Hz.

m = 25 kgk1 = 25 kN/mk2 = 5 kN/m
fn = Hz

Ключ відповідей

  1. 1. fn = 15,76 Hz
  2. 2. fn = 1,592 Hz
  3. 3. ζ = 0,09682
  4. 4. ζ = 0,09682
  5. 5. keq = 22,22 kN/m
  6. 6. fn = 5,513 Hz

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