Dinamica e vibrazioni delle macchine: Sistemi a un grado di libertà liberi non smorzati · Frequenza naturale del sistema massa-molla
Come massa, rigidezza, gravità e lunghezza determinano la frequenza naturale di molle e pendoli in vibrazione libera.
Prova 3 domande
1. Per una massa m su una molla di rigidezza k, qual è la frequenza naturale non smorzata in radianti al secondo?
- La rigidezza k divisa per la massa m
- La radice quadrata di k diviso m
- La radice quadrata di m diviso k
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Risposta: La radice quadrata di k diviso m
La seconda legge di Newton dà m·x'' + k·x = 0, la cui soluzione oscilla a ωn = √(k/m): una molla più rigida la accelera, una massa maggiore la rallenta.
2. Raddoppi la massa su una molla lasciando la stessa molla. Che cosa succede alla frequenza naturale?
- Resta uguale
- Scende a circa il 71% di prima
- Si dimezza
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Risposta: Scende a circa il 71% di prima
La frequenza varia come 1/√m, quindi raddoppiare la massa la divide per √2, lasciandone circa 0,71 volte l'originale.
3. Si sostituisce una molla con una quattro volte più rigida, a parità di massa. Come cambia la frequenza naturale?
- Raddoppia
- Aumenta di circa la metà
- Diventa quattro volte più alta
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Risposta: Raddoppia
La frequenza cresce con la radice quadrata della rigidezza, e √4 = 2, quindi una molla quattro volte più rigida raddoppia soltanto la frequenza.
Il resto del quiz, poche domande alla volta
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