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 = 12 kgx

Маса 12 kg висить на пружині жорсткістю 150 kN/m. Демпфуванням знехтуйте. Знайдіть власну частоту fn у Hz.

m = 12 kgk = 150 kN/m
fn = Hz
2.Легка
k = 4 kN/mm = 20 kgx

Маса 20 kg висить на пружині жорсткістю 4 kN/m. Демпфуванням знехтуйте. Знайдіть власну частоту fn у Hz.

m = 20 kgk = 4 kN/m
fn = Hz
3.Середня
tx30 mmЦиклів: 52,4 mm

Під час випробування вільними коливаннями демпфованої системи маса–пружина за піком переміщення 30 mm через 5 циклів іде пік 2,4 mm. Знайдіть коефіцієнт демпфування ζ.

x0 = 30 mmx5 = 2,4 mmn = 5
ζ =
4.Середня
k = 4 kN/mζ = 0,45m = 5 kg

Маса 5 kg на пружині жорсткістю 4 kN/m має в’язкий демпфер, що дає коефіцієнт демпфування 0,45. Знайдіть частоту загасаючих вільних коливань fd у Hz.

m = 5 kgk = 4 kN/mζ = 0,45
fd = Hz
5.Складна
k1​ = 30k2​ = 20k3​ = 25m = 10 kg

Маса 10 kg висить на пружині k₃ = 25 kN/m. Верх k₃ прикріплено до жорсткої балки, що висить на двох пружинах поруч, k₁ = 30 kN/m і k₂ = 20 kN/m; балка залишається горизонтальною. Знехтуйте демпфуванням і масами пружин та балки. Знайдіть власну частоту fn вертикальних коливань у Hz.

m = 10 kgk1 = 30 kN/mk2 = 20 kN/mk3 = 25 kN/m
fn = Hz
6.Складна
k1​ = 50k2​ = 80m = 50 kg

Маса 50 kg висить на двох пружинах, з’єднаних кінець до кінця (послідовно): верхня пружина має k₁ = 50 kN/m, нижня — k₂ = 80 kN/m. Знайдіть еквівалентну жорсткість keq системи пружин у kN/m.

m = 50 kgk1 = 50 kN/mk2 = 80 kN/m
keq = kN/m

Ключ відповідей

  1. 1. fn = 17,79 Hz
  2. 2. fn = 2,251 Hz
  3. 3. ζ = 0,08014
  4. 4. fd = 4,02 Hz
  5. 5. fn = 6,497 Hz
  6. 6. keq = 30,77 kN/m

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