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​ = 12 mmненавантажена

Машина стоїть на пружинних опорах, які під її вагою стискаються на 12 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 = 12 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
tx30 mmЦиклів: 516 mm

Під час випробування вільними коливаннями демпфованої системи маса–пружина за піком переміщення 30 mm через 5 циклів іде пік 16 mm. Знайдіть коефіцієнт демпфування ζ.

x0 = 30 mmx5 = 16 mmn = 5
ζ =
4.Середня
k = 40 kN/mζ = 0,35m = 250 kg

Маса 250 kg на пружині жорсткістю 40 kN/m має в’язкий демпфер, що дає коефіцієнт демпфування 0,35. Знайдіть частоту загасаючих вільних коливань fd у Hz.

m = 250 kgk = 40 kN/mζ = 0,35
fd = Hz
5.Складна
k1​ = 25k2​ = 50m = 50 kg

Маса 50 kg висить на двох пружинах поруч (паралельно) з жорсткостями k₁ = 25 kN/m і k₂ = 50 kN/m. Маса залишається горизонтальною. Знайдіть еквівалентну жорсткість keq системи пружин у kN/m.

m = 50 kgk1 = 25 kN/mk2 = 50 kN/m
keq = kN/m
6.Складна
k1​ = 10k2​ = 60m = 50 kg

Маса 50 kg висить на двох пружинах, з’єднаних кінець до кінця (послідовно): верхня пружина має k₁ = 10 kN/m, нижня — k₂ = 60 kN/m. Знайдіть еквівалентну жорсткість keq системи пружин у kN/m.

m = 50 kgk1 = 10 kN/mk2 = 60 kN/m
keq = kN/m

Ключ відповідей

  1. 1. fn = 4,551 Hz
  2. 2. fn = 5,573 Hz
  3. 3. ζ = 0,02001
  4. 4. fd = 1,886 Hz
  5. 5. keq = 75 kN/m
  6. 6. keq = 8,571 kN/m

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