动力学:速成包

公式表、每个专题的关键方法步骤和 20 道练习题,完整解答附在最后。

新题目返回课程

在打印窗口中选择“另存为 PDF”,即可在设备上保存一份副本。

1公式与方法

运动学

速度
v = v0 + a·t
位移
s = v0·t + ½·a·t²
不含时间
v² = v0² + 2·a·s
单位
1 m/s = 3.6 km/h

方法

  1. 列出已知量:v₀、v、a、t 和 s,并带上单位。
  2. 选取包含三个已知量和该未知量的公式。
  3. 选定一个正方向,相反方向的量取负号。
  4. 求解并检查答案在物理上是否合理。

牛顿定律

第二定律
ΣF = m·a
重力
W = m·g
动摩擦
Ff = μ·N
斜面上
沿斜面:m·g·sin θ, 垂直斜面:m·g·cos θ

方法

  1. 画出物体所受全部力的受力图。
  2. 沿运动方向选定正方向。
  3. 把力分解为沿运动方向和垂直于运动方向的分量(斜面上:沿斜面 m·g·sin θ,垂直压向斜面 m·g·cos θ)。
  4. 沿运动方向应用 ΣF = m·a;摩擦力为 μ·N,方向与运动相反。

抛体运动

分量
vx = v0cos θ, vy = v0sin θ
位置
x = vxt, y = h + vyt − ½gt²
最大高度
H = h + vy²/(2g)
射程(水平地面)
R = v0²·sin 2θ/g

方法

  1. 把初速度分解为分量:vx = v₀·cos θ,vy = v₀·sin θ。
  2. 水平方向为匀速运动;竖直方向的加速度为 −g。
  3. 由竖直方向的运动求飞行时间。
  4. 把该时间代入水平运动求射程。

圆周运动

向心加速度
a = v²/r = ω²·r
向心力
F = m·v²/r
角速度
ω = v/r = 2π/T
水平弯道,摩擦
vmax = √(μ·g·r)

功和能

动能
Ek = ½mv²
势能
Ep = mgh
能量衡算
Ek1 + Ep1 + W = Ek2 + Ep2 + losses
摩擦力做功
W = μ·N·d
功率
P = W/t

动量与碰撞

动量
p = m·v
守恒
Σm·v (before) = Σm·v (after)
完全非弹性
v′ = (m1v1 + m2v2)/(m1 + m2)
冲量
J = F·Δt = m·Δv

方法

  1. 选定正方向,并给每个速度标上符号。
  2. 写出碰撞前的总动量:Σm·v。
  3. 完全非弹性碰撞后物体一起运动;弹性碰撞中动能也守恒。
  4. 令碰撞前动量等于碰撞后动量并求解。

刚体转动

对质心 G 的转动惯量
杆 mL²/12,圆盘 ½mR²,圆环 mR²,实心球 (2/5)mR²,空心球 (2/3)mR²
平行移轴定理
I = IG + m·d²
回转半径
I = m·k²
杆绕端点
I = mL²/3
运动方程
ΣM = I·α
以 rad/s 表示的转速
ω = 2π·n/60
动能
E = ½·I·ω²
功和功率
W = T·θ, P = T·ω
无滑动滚动
v = ω·r, E = ½mv²(1 + I/(mr²)), a = g·sin θ/(1 + I/(mr²))
角动量
L = I·ω, I1ω1 = I2ω2
绕枢轴的撞击
m·v·d = I·ω

方法

  1. 选择轴:固定的枢轴,或者对滚动的物体选质心。
  2. 用标准结果求出对该轴的转动惯量,转轴平移时用 I = IG + m·d²。
  3. 选择方法:求加速度和力用 ΣM = I·α,求速度用能量(½·I·ω² + ½·m·v² + m·g·h),求撞击和突然变化用角动量。
  4. 用 v = ω·r 和 a = α·r 联系线运动和角运动,并把 rpm 换算成 rad/s。

齿轮与齿轮系

啮合齿轮
n1·N1 = n2·N2
扭矩
T2 = T1·(N2/N1)·η
功率
P = T·ω, ω = 2π·n/60
复合轮系
总传动比 = 各级传动比之积

弹簧与单摆

弹簧振子
T = 2π·√(m/k)
单摆
T = 2π·√(L/g)
角频率
ω = √(k/m) = 2π/T
最大速度和最大加速度
vmax = A·ω, amax = A·ω²
能量
E = ½·k·A²

机械振动

固有频率
ωn = √(k/m), fn = ωn/(2π)
由静挠度求
ωn = √(g/δst)
临界阻尼
cc = 2√(km) = 2mωn
阻尼比
ζ = c/cc
阻尼固有频率
ωd = ωn√(1 − ζ²)
对数衰减率
δ = (1/n)·ln(x0/xn), ζ = δ/√(4π² + δ²)
弹簧并联
k = k1 + k2
弹簧串联
1/k = 1/k1 + 1/k2

2练习题

1.运动学中等
a = 1.5 m/s²s = 800 m

一架飞机从静止开始,以 1.5 m/s² 沿跑道匀加速。求它滑行 800 m 后的速度 v。

v₀ = 0a = 1.5 m/s²s = 800 m
v = m/s
2.运动学困难
t (s)v (m/s)8 s

一辆有轨电车从静止开始以 1.5 m/s² 加速 8 s,然后匀速行驶 8 s,最后以 3 m/s² 制动直到停止。 求总行驶时间 t。

a1 = 1.5 m/s²t1 = 8 st2 = 8 sa3 = −3 m/s²
t = s
3.牛顿定律中等
θ = 25°a = ?m = 2 kg

一个 2 kg 的物块沿倾角为 25° 的斜面下滑。动摩擦因数为 0.2。 取 g = 9.81 m/s²。求物块沿斜面的加速度 a。

m = 2 kgθ = 25°μ = 0.2g = 9.81 m/s²
a = m/s²
4.牛顿定律困难
m1​ = 1 kg2 kgθ = 25°

倾角为 25° 的斜面上有一个 1 kg 的物块,它通过一根跨过斜面顶端无摩擦滑轮的轻绳与一个悬挂的 2 kg 物体相连。悬挂物向下运动。 物块与斜面之间的动摩擦因数为 0.1。 取 g = 9.81 m/s²。 求系统的加速度 a。

m1 = 1 kgm2 = 2 kgθ = 25°μ = 0.1g = 9.81 m/s²
a = m/s²
5.抛体运动中等
v0​ = 10 m/s60°x = ?

一个球 从平地上以高于水平面 60° 的角度抛出。忽略空气阻力。求球落地前飞过的水平距离 x。

v0 = 10 m/sθ = 60°g = 9.81 m/s²
x = m
6.抛体运动困难
h = 40 mv0​ = 23 m/s15°x = ?

一个球 从 40 m 高的悬崖顶上以高于水平面 15° 的角度抛出。忽略空气阻力。求球落地前飞过的水平距离 x。

v0 = 23 m/sθ = 15°h = 40 mg = 9.81 m/s²
x = m
7.圆周运动中等
r = 75 m24 m/s

一辆 1800 kg 的汽车以 24 m/s 驶过路面上的一个凸起的顶部。凸起的顶部是半径为 75 m 的圆弧。取 g = 9.81 m/s²。求顶部路面对汽车的法向力 N。

m = 1800 kgv = 24 m/sr = 75 mg = 9.81 m/s²
N = N
8.圆周运动困难
r = 0.9 mv = 3 m/s

一个 0.9 kg 的小球系在长 0.9 m 的绳上,在竖直平面内做圆周运动。在最低点时它的速度为 3 m/s。取 g = 9.81 m/s²。求最低点处绳中的张力 T。

m = 0.9 kgr = 0.9 mv = 3 m/sg = 9.81 m/s²
T = N
9.功和能中等
72 km/h2°1800 kg

一辆 1800 kg 的汽车以恒定的 72 km/h 驶上 2° 的斜坡。空气阻力和滚动阻力合计 550 N。求车轮须输出的功率 P,以 kW 表示。

m = 1800 kgθ = 2°Fr = 550 Nv = 72 km/hg = 9.81 m/s²
P = kW
10.功和能困难
3 kg5 kgμ = 0.4d = 1 m

一个 3 kg 的物块放在粗糙的水平桌面上(μ = 0.4)。一根轻绳从它出发,跨过桌边的光滑滑轮,连接一个悬挂的 5 kg 物块。系统由静止释放。求悬挂物块下降 1 m 后两物块的速度 v。

m1 = 3 kgm2 = 5 kgμ = 0.4d = 1 mg = 9.81 m/s²
v = m/s
11.动量与碰撞中等
5 kg6 m/s1.5 kg

在无摩擦的导轨上,一个以 6 m/s 运动的 5 kg 滑块与一个静止的 1.5 kg 滑块发生完全弹性的正碰。 求碰撞后第一个滑块的速度 v′1(以其原运动方向为正)。

m1 = 5 kgm2 = 1.5 kgv1 = 6 m/sv2 = 0
v′1 = m/s
12.动量与碰撞困难
1300 kg18 m/s2000 kg25 m/sθ = ?

在一个十字路口,一辆以 18 m/s 向东行驶的 1300 kg 汽车与一辆以 25 m/s 向北行驶的 2000 kg 汽车相撞。两车卡在一起。 求碰撞后瞬间残骸的方向 θ,以东偏北的角度表示。

m1 = 1300 kgv1 = 18 m/s (E)m2 = 2000 kgv2 = 25 m/s (N)
θ = °
13.刚体转动中等
n = 2500 rpmTb​ = 80 N·mI = 18 kg·m²

转动惯量为 18 kg·m² 的飞轮以 2500 rpm 转动。制动器施加 80 N·m 的恒定摩擦转矩。 它需要多长时间 t 才能停下?

I = 18 kg·m²n = 2500 rpmTb = 80 N·m
t = s
14.刚体转动困难
θ = 40°vs = 7 m

一个实心圆柱从静止开始,沿与水平面成 40° 的斜面无滑动地滚下。取 g = 9.81 m/s²。 求它沿斜面滚过 7 m 后的速度 v。

θ = 40°s = 7 mI = ½·m·r²g = 9.81 m/s²
v = m/s
15.齿轮与齿轮系中等
N1​ = 40N2​ = 72

一台 11 kW 的电动机以 1450 rpm 运转,驱动一个齿数为 40 的小齿轮,小齿轮与一个齿数为 72 的大齿轮啮合。 该齿轮副的效率为 98%。 求齿轮轴上的输出扭矩 T2。

P = 11 kWn1 = 1450 rpmN1 = 40N2 = 72η = 98%
T2 = N·m
16.齿轮与齿轮系困难
A = 15B = 25C = 24D = 40

在一个复合轮系中,输入轴上的齿轮 A(15 齿)以 1500 rpm 转动,驱动齿轮 B(25 齿)。齿轮 C(24 齿)与 B 固定在同一根轴上,驱动输出轴上的齿轮 D(40 齿)。求输出转速 nout。

nin = 1500 rpmA = 15B = 25C = 24D = 40
nout = rpm
17.弹簧与单摆中等
t (s)x (cm)1.25 s

一个连在 k = 100 N/m 弹簧上的 0.6 kg 物体被沿正方向拉开 13 cm,在 t = 0 时由静止释放。 求 t = 1.25 s 时它相对于平衡位置的位移 x(带符号)。

m = 0.6 kgk = 100 N/mA = 13 cmt = 1.25 s
x = cm
18.弹簧与单摆困难
1.3 kgk = 70 N/mA = 7 cm

一个 1.3 kg 的物体连在 k = 70 N/m 的弹簧上,从平衡位置拉开 7 cm 后释放。 求它的最大速度 vmax。

m = 1.3 kgk = 70 N/mA = 7 cm
vmax = m/s
19.机械振动中等
k = 50 kN/mc = 1120 N·s/mm = 25 kg

一个 25 kg 的质量块由刚度为 50 kN/m 的弹簧和阻尼系数为 1120 N·s/m 的黏性阻尼器支承。求阻尼比 ζ。

m = 25 kgk = 50 kN/mc = 1120 N·s/m
ζ =
20.机械振动困难
k1​ = 25k2​ = 60k3​ = 50m = 40 kg

一个 40 kg 的质量块悬挂在弹簧 k₃ = 50 kN/m 上。k₃ 的上端连接在一根刚性杆上,该杆由并排的两根弹簧 k₁ = 25 kN/m 和 k₂ = 60 kN/m 悬挂;杆保持水平。 忽略阻尼以及弹簧和杆的质量。求竖向振动的固有频率 fn,以 Hz 计。

m = 40 kgk1 = 25 kN/mk2 = 60 kN/mk3 = 50 kN/m
fn = Hz

3溶液

1.运动学

答案: v = 48.99 m/s

Motion with constant acceleration: v = v₀ + a·t, s = v₀·t + ½·a·t² and v² = v₀² + 2·a·s. Pick the equation that contains the three things you know and the one you want, and keep the signs consistent with one positive direction.

经过该距离后的速度

v = √(2·a·s) = √(2·1.5·800) = 48.99 m/s

答案

v = 48.99 m/s
(176.4 km/h)
2.运动学

答案: t = 20 s

Motion with constant acceleration: v = v₀ + a·t, s = v₀·t + ½·a·t² and v² = v₀² + 2·a·s. Pick the equation that contains the three things you know and the one you want, and keep the signs consistent with one positive direction.

最高速度

v = a1·t1 = 1.5·8 = 12 m/s

制动时间

t3 = v/a3 = 12/3 = 4 s

总时间

t = 8 + 8 + 4 = 20 s

答案

t = 20 s
3.牛顿定律

答案: a = 2.368 m/s²

牛顿第二定律:物体所受的合力等于其质量乘以加速度,ΣF = m·a。画出受力图,沿运动方向选定正方向,把该方向上的所有力相加:外加的力、与运动方向相反的摩擦力 μ·N,以及重力的分力。

沿斜面方向的力

沿斜面向下为正。

m·a = m·g·sin θ − μ·m·g·cos θ

加速度

a = 9.81·(sin 25° − 0.2·cos 25°) = 9.81·(0.4226 − 0.1813) = 2.368 m/s²

答案

a = 2.368 m/s²
4.牛顿定律

答案: a = 4.862 m/s²

Newton’s second law: the net force on a body equals its mass times its acceleration, ΣF = m·a. Draw a free-body diagram, choose a positive direction along the motion, and add every force in that direction: applied forces, friction μ·N against the motion, and the components of gravity.

沿绳子方向的力

m₂·g = 19.62 N
m₁·g·sin θ = 4.146 N
μ·m₁·g·cos θ = 0.8891 N

系统的加速度

a = (19.62 − 4.146 − 0.8891)/3 = 4.862 m/s²

答案

a = 4.862 m/s²
5.抛体运动

答案: x = 8.828 m

抛体运动:无空气阻力时,x = vxt,y = h + vyt − ½gt²。两个方向相互独立,只共享同一时间。

分解初速度

水平速度保持不变;竖直运动具有向下的恒定加速度 g = 9.81 m/s²。

vx = v0·cos θ = 10·cos 60° = 5 m/s
vy = v0·sin θ = 10·sin 60° = 8.66 m/s

飞行时间

起点与落点等高:t = 2vy/g。

t = 2·8.66/9.81 = 1.766 s

水平距离

x = vx·t = 5·1.766 = 8.828 m

答案

x = 8.828 m
6.抛体运动

答案: x = 78.34 m

抛体运动:无空气阻力时,x = vxt,y = h + vyt − ½gt²。两个方向相互独立,只共享同一时间。

分解初速度

水平速度保持不变;竖直运动具有向下的恒定加速度 g = 9.81 m/s²。

vx = v0·cos θ = 23·cos 15° = 22.22 m/s
vy = v0·sin θ = 23·sin 15° = 5.953 m/s

飞行时间

解 y(t) = h + vy·t − ½gt² = 0,取正根。

0 = 40 + 5.953·t − 4.905·t²
t = (vy + √(vy² + 2gh))/g = (5.953 + √(35.44 + 784.8))/9.81 = 3.526 s

水平距离

x = vx·t = 22.22·3.526 = 78.34 m

答案

x = 78.34 m
7.圆周运动

答案: N = 3834 N

Uniform circular motion: an object moving at speed v on a circle of radius r accelerates towards the centre with a = v²/r, so it needs a net inward force F = m·v²/r. That force is supplied by something real: friction, tension, gravity or a normal force.

顶点的受力

指向圆心(向下)为正。

m·g − N = m·v²/r
N = 1800·9.81 − 1800·24²/75 = 17658 − 13824 = 3834 N

答案

N = 3834 N

汽车感觉变轻了:路面向上的支持力小于其重量。

8.圆周运动

答案: T = 17.83 N

匀速圆周运动:物体以速率 v 在半径为 r 的圆周上运动时,具有指向圆心的加速度 a = v²/r,因此需要指向圆心的合力 F = m·v²/r。这个力必须由真实的力提供:摩擦力、张力、重力或支持力。

最低点处的受力

指向圆心(向上)为正。

T − m·g = m·v²/r
T = 0.9·9.81 + 0.9·3²/0.9 = 8.829 + 9 = 17.83 N

答案

T = 17.83 N
9.功和能

答案: P = 23.33 kW

动能定理:动能的变化等于所有力做的功。把重力和弹簧写成势能(mgh 和 ½kx²)后得到能量衡算:初始能量 = 终了能量 + 摩擦损失的能量 (μN·d)。 功率等于力乘以速度:P = F·v。

驱动力

m·g = 1800·9.81 = 17658 N
mg·sin θ = 17658·sin 2° = 616.3 N
F = 616.3 + 550 = 1166 N

功率

v = 72/3.6 = 20 m/s
P = F·v = 1166·20 = 23325 W = 23.33 kW

答案

P = 23.33 kW
10.功和能

答案: v = 3.053 m/s

动能定理:动能的变化等于所有力做的功。把重力和弹簧写成势能(mgh 和 ½kx²)后得到能量衡算:初始能量 = 终了能量 + 摩擦损失的能量 (μN·d)。

释放和损失的能量

m₂g·d = 49.05·1 = 49.05 J
μ·m₁g·d = 0.4·29.43·1 = 11.77 J

两个物块的动能

½(m₁ + m₂)v² = 37.28 → v = √(2·37.28/8) = 3.053 m/s

答案

v = 3.053 m/s
11.动量与碰撞

答案: v′1 = 3.231 m/s

动量守恒:碰撞过程中若没有外力作用,碰撞前的总动量 Σm·v 等于碰撞后的总动量。速度有方向,所以要选定正方向,反方向的速度取负号。弹性碰撞中动能也守恒;完全非弹性碰撞中物体粘在一起运动。

与静止物体的弹性碰撞

联立动量守恒和能量守恒即可得到这两个结果。

v′1 = (5 − 1.5)/(5 + 1.5)·6 = 3.231 m/s
v′2 = 2·5/(5 + 1.5)·6 = 9.231 m/s

答案

v′1 = 3.231 m/s
12.动量与碰撞

答案: θ = 64.92 °

Conservation of momentum: when no external force acts during a collision, the total momentum Σm·v before equals the total after. Velocities have a direction, so pick a positive direction and give velocities the other way a minus sign. In an elastic collision kinetic energy is conserved too; in a perfectly inelastic one the bodies stick together.

动量分量

px = 1300·18 = 23400 kg·m/s
py = 2000·25 = 50000 kg·m/s

方向

tan θ = py/px = 2.137 → θ = 64.92°

答案

θ = 64.92°
13.刚体转动

答案: t = 58.9 s

Rotation about a fixed axis: the sum of the moments about the axis equals I·α (ΣM = I·α), just as ΣF = m·a for translation. In energy form, a torque T turning through an angle θ (in radians) does work T·θ, which changes the kinetic energy ½·I·ω²; gravity adds or removes m·g·Δh of the centre of mass. Power is P = T·ω.

角速度

ω = 2π·2500/60 = 261.8 rad/s

减速度和时间

α = Tb/I = 80/18 = 4.444 rad/s²
t = ω/α = 261.8/4.444 = 58.9 s

答案

t = 58.9 s
14.刚体转动

答案: v = 7.672 m/s

Rolling and angular momentum: a body rolling without slipping has v = ω·r, so its kinetic energy is ½·m·v² + ½·I·ω² = ½·m·v²·(1 + I/(m·r²)). Down a slope that gives a = g·sin θ/(1 + I/(m·r²)). When no external moment acts about an axis, the angular momentum about that axis stays constant, I₁·ω₁ = I₂·ω₂, even if kinetic energy is lost.

下降的高度

h = s·sin θ = 7·sin 40° = 4.5 m

滚动时的能量平衡

无滑动滚动:ω = v/r,接触点处的摩擦力不做功。

m·g·h = ½·m·v²·(1 + 0.5)
v = √(2·9.81·4.5/1.5) = 7.672 m/s

答案

v = 7.672 m/s
15.齿轮与齿轮系

答案: T2 = 127.8 N·m

齿轮系:相互啮合的齿轮在轮齿处的线速度相同,所以 n₁·N₁ = n₂·N₂:齿数较少的齿轮转得更快。装在同一根轴上的齿轮转速相同。功率被传递下去(扣除损失),所以转速降低时扭矩增大:T₂ = T₁·(N₂/N₁)·η,且 P = T·ω,其中 ω = 2π·n/60。

电动机扭矩

ω₁ = 2π·1450/60 = 151.8 rad/s
T1 = P/ω₁ = 11000/151.8 = 72.44 N·m

输出扭矩

T2 = 72.44·72/40·0.98 = 127.8 N·m

答案

T2 = 127.8 N·m
16.齿轮与齿轮系

答案: nout = 540 rpm

齿轮系:相互啮合的齿轮在轮齿处的线速度相同,所以 n₁·N₁ = n₂·N₂:齿数较少的齿轮转得更快。装在同一根轴上的齿轮转速相同。功率被传递下去(扣除损失),所以转速降低时扭矩增大:T₂ = T₁·(N₂/N₁)·η,且 P = T·ω,其中 ω = 2π·n/60。

第一级

nB = 1500·15/25 = 900 rpm = nC

第二级

nout = 900·24/40 = 540 rpm

答案

nout = 540 rpm

总传动比 = 2.778 : 1

17.弹簧与单摆

答案: x = −11.82 cm

Simple harmonic motion: a mass m on a spring of stiffness k oscillates with angular frequency ω = √(k/m) and period T = 2π/ω = 2π·√(m/k). A simple pendulum of length L has T = 2π·√(L/g). With amplitude A, the largest speed is A·ω, the largest acceleration A·ω² and the energy ½·k·A².

角频率

ω = √(100/0.6) = 12.91 rad/s
ω·t = 12.91·1.25 = 16.14 rad

位移

x = A·cos(ω·t) = 13·cos(16.14) = −11.82 cm

答案

x = −11.82 cm
18.弹簧与单摆

答案: vmax = 0.5137 m/s

简谐运动:质量为 m 的物体连在劲度系数为 k 的弹簧上,振动的角频率为 ω = √(k/m),周期为 T = 2π/ω = 2π·√(m/k)。摆长为 L 的单摆周期为 T = 2π·√(L/g)。振幅为 A 时,最大速度为 A·ω,最大加速度为 A·ω²,能量为 ½·k·A²。

角频率

ω = √(70/1.3) = 7.338 rad/s

最大速度

vmax = A·ω = 0.07·7.338 = 0.5137 m/s

答案

vmax = 0.5137 m/s
19.机械振动

答案: ζ = 0.5009

质量–弹簧系统的自由振动:无阻尼固有角频率为 ωn = √(k/m)(rad/s),fn = ωn/(2π)(Hz)。黏性阻尼器 c 给出阻尼比 ζ = c/cc,其中临界阻尼 cc = 2·√(k·m) = 2·m·ωn。欠阻尼系统(ζ < 1)以 ωd = ωn·√(1 − ζ²) 振荡。并联弹簧刚度相加,k = k₁ + k₂;串联弹簧按倒数相加,1/k = 1/k₁ + 1/k₂。

临界阻尼

cc = 2·√(k·m) = 2·√(50000·25) = 2236 N·s/m

阻尼比

ζ = c/cc = 1120/2236 = 0.5009

答案

ζ = 0.5009

ζ < 1,所以系统为欠阻尼,在衰减的同时振荡。

20.机械振动

答案: fn = 4.465 Hz

质量–弹簧系统的自由振动:无阻尼固有角频率为 ωn = √(k/m)(rad/s),fn = ωn/(2π)(Hz)。黏性阻尼器 c 给出阻尼比 ζ = c/cc,其中临界阻尼 cc = 2·√(k·m) = 2·m·ωn。欠阻尼系统(ζ < 1)以 ωd = ωn·√(1 − ζ²) 振荡。并联弹簧刚度相加,k = k₁ + k₂;串联弹簧按倒数相加,1/k = 1/k₁ + 1/k₂。

等效刚度

只有 k1 和 k2 是并联的。这一对与 k3 串联,所以要按倒数组合。

k12 = 25 + 60 = 85 kN/m
keq = 85·50/(85 + 50) = 31.48 kN/m

固有频率

ωn = √(31481/40) = 28.05 rad/s
fn = 28.05/(2π) = 4.465 Hz

答案

fn = 4.465 Hz

ExamProblems · examproblems.com/courses/dynamics