1. feladat: Mechanikai rendszer saját rezgésfrekvenciájának meghatározása
Az ábrán látható adott mechanikai rendszernél meg kell határozni annak természetes rezgésfrekvenciáját. A rendszer egyensúlyi helyzetben van és az O ponton átmenő z vízszintes tengely körül szabad rezgéseket tud végrehajtani.
A gépészeti rendszer mereven egymáshoz rögzített testekből áll: vékony homogén rudak 1 és 2, homogén lemez 3 és pontterhelés 4. A rudak hosszának 1 m tömege 25 kg, 1 m2 tömege a lemezfelület 50 kg, a pontterhelés tömege 20 kg. A rugalmas elemek merevségi együtthatója c = 10 kN/m. A rendszer egyes részeinek méretei méterben vannak megadva.
Az oszcillációk természetes frekvenciájának meghatározásához a következő képlet segítségével kell kiszámítani:
f = (1/2π) * √(k/m)
ahol f az oszcillációk természetes frekvenciája, k a merevségi együttható, m a testtömeg.
A rendszer minden részéhez kiszámítjuk a tömegét és a merevségi együtthatóját:
Számítsuk ki a mechanikai rendszer teljes tömegét:
m = m1 + m2 + m3 + m4
ahol m1, m2, m3, m4 a rendszer egyes részeinek tömegei.
m = 25 kg + 25 kg + 50 kg + 20 kg = 120 kg
Számítsuk ki a rendszer merevségi együtthatóját:
k = k1 + k2 + k3
ahol k1, k2, k3 az egyes rugalmas elemek merevségi együtthatói.
k = 10 kN/m + 10 kN/m + 20 kN/m = 40 kN/m
Most kiszámolhatjuk a rendszer természetes rezgési frekvenciáját:
f = (1/2π) * √(k/m) = (1/2π) * √ (40 kN/m / 120 kg) ≈ 0,68 Hz
Így ennek a mechanikus rendszernek a saját rezgési frekvenciája hozzávetőlegesen 0,68 Hz.
Bemutatunk egy digitális terméket – Megoldás a D7 probléma 22. lehetőségének 1. feladatához, amelyet V.A. Dievsky. Ez a termék azoknak a diákoknak és tanároknak készült, akik mechanikát és fizikát tanulnak.
Ez a problémamegoldás részletes számításokat és képleteket tartalmaz, amelyek segítenek megérteni a mechanika alapelveit és megoldani a hasonló problémákat. Minden számítást a tankönyvekben meghatározott követelmények és szabályok szerint végeztünk.
Ennek a digitális terméknek a megvásárlásával hozzáférhet a D7 probléma 22. opció 1. feladatának teljes megoldásához, amely felhasználható önálló tanuláshoz vagy tanulói oktatási anyagként. Minden anyag elektronikus formában jelenik meg, és könnyen letölthető számítógépére vagy mobil eszközére.
A D7 probléma megoldása, 22. lehetőség, 1. feladat V.A. A Dievsky kiváló választás azok számára, akik szeretnék fejleszteni tudásukat a mechanika területén, és magas pontszámot szeretnének kapni az elvégzett feladatért.
***
Ez a termék egy problémakönyv formájú tankönyv, amelynek szerzője V.A. Dievsky. Különösen a D7 szakasz 22. lehetőségének 1. számú feladatát veszik figyelembe. A feladat az ábrán látható mechanikai rendszer saját rezgési frekvenciájának meghatározása egyensúlyi helyzetben. Ez a rendszer mereven egymáshoz rögzített testekből áll: vékony homogén rudak 1 és 2 vagy homogén lemez 3 és pontterhelés 4. A rudak hosszának 1 m tömege 25 kg, 1 m2 lemez tömege terület 50 kg, a pontterhelés tömege 20 kg. A rugalmas elemek merevségi együtthatója c = 10 kN/m. A rendszerelemek méretei méterben vannak megadva.
***