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​ = 2,5 mmненавантажена

Машина стоїть на пружинних опорах, які під її вагою стискаються на 2,5 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 = 2,5 mmg = 9,81 m/s²
fn = Hz
2.Легка
k = 15 kN/mm = 8 kgx

Маса 8 kg висить на пружині жорсткістю 15 kN/m. Демпфуванням знехтуйте. Знайдіть власну частоту fn у Hz.

m = 8 kgk = 15 kN/m
fn = Hz
3.Середня
k = 150 kN/mζ = 0,7m = 15 kg

Маса 15 kg на пружині жорсткістю 150 kN/m має в’язкий демпфер, що дає коефіцієнт демпфування 0,7. Знайдіть частоту загасаючих вільних коливань fd у Hz.

m = 15 kgk = 150 kN/mζ = 0,7
fd = Hz
4.Середня
k = 25 kN/mζ = 0,7m = 5 kg

Маса 5 kg на пружині жорсткістю 25 kN/m має в’язкий демпфер, що дає коефіцієнт демпфування 0,7. Знайдіть частоту загасаючих вільних коливань fd у Hz.

m = 5 kgk = 25 kN/mζ = 0,7
fd = Hz
5.Складна
k1​ = 5k2​ = 12m = 10 kg

Маса 10 kg висить на двох пружинах, з’єднаних кінець до кінця (послідовно): верхня пружина має k₁ = 5 kN/m, нижня — k₂ = 12 kN/m. Знехтуйте демпфуванням і масами пружин. Знайдіть власну частоту fn вертикальних коливань у Hz.

m = 10 kgk1 = 5 kN/mk2 = 12 kN/m
fn = Hz
6.Складна
k1​ = 30k2​ = 10m = 5 kg

Маса 5 kg висить на двох пружинах, з’єднаних кінець до кінця (послідовно): верхня пружина має k₁ = 30 kN/m, нижня — k₂ = 10 kN/m. Знайдіть еквівалентну жорсткість keq системи пружин у kN/m.

m = 5 kgk1 = 30 kN/mk2 = 10 kN/m
keq = kN/m

Ключ відповідей

  1. 1. fn = 9,97 Hz
  2. 2. fn = 6,892 Hz
  3. 3. fd = 11,37 Hz
  4. 4. fd = 8,037 Hz
  5. 5. fn = 2,99 Hz
  6. 6. keq = 7,5 kN/m

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