Maximale Verschiebung der erzwungenen Schwingung mit vernachlässigbarer Dämpfung Lösung

SCHRITT 0: Zusammenfassung vor der Berechnung
Gebrauchte Formel
Maximale Verdrängung = Statische Kraft/(An der Feder aufgehängte Masse*(Eigenfrequenz^2-Winkelgeschwindigkeit^2))
dmax = Fx/(m*(ωnat^2-ω^2))
Diese formel verwendet 5 Variablen
Verwendete Variablen
Maximale Verdrängung - (Gemessen in Meter) - Unter maximaler Auslenkung versteht man die größte Distanz, die ein schwingendes System während der Schwingung von seiner Gleichgewichtslage zurücklegt.
Statische Kraft - (Gemessen in Newton) - Statische Kraft ist die konstante Kraft, die auf ein Objekt ausgeübt wird, das gedämpften erzwungenen Schwingungen ausgesetzt ist und dessen Schwingungsfrequenz beeinflusst.
An der Feder aufgehängte Masse - (Gemessen in Kilogramm) - Mit der an einer Feder hängenden Masse ist das an der Feder befestigte Objekt gemeint, das dazu führt, dass sich die Feder ausdehnt oder zusammendrückt.
Eigenfrequenz - (Gemessen in Radiant pro Sekunde) - Die Eigenfrequenz ist die Frequenz, bei der ein System zum Schwingen neigt, wenn es keinen äußeren Kräften ausgesetzt ist.
Winkelgeschwindigkeit - (Gemessen in Radiant pro Sekunde) - Die Winkelgeschwindigkeit ist die Änderungsrate der Winkelverschiebung im Laufe der Zeit und beschreibt, wie schnell sich ein Objekt um einen Punkt oder eine Achse dreht.
SCHRITT 1: Konvertieren Sie die Eingänge in die Basiseinheit
Statische Kraft: 20 Newton --> 20 Newton Keine Konvertierung erforderlich
An der Feder aufgehängte Masse: 0.25 Kilogramm --> 0.25 Kilogramm Keine Konvertierung erforderlich
Eigenfrequenz: 15.5757020883064 Radiant pro Sekunde --> 15.5757020883064 Radiant pro Sekunde Keine Konvertierung erforderlich
Winkelgeschwindigkeit: 10 Radiant pro Sekunde --> 10 Radiant pro Sekunde Keine Konvertierung erforderlich
SCHRITT 2: Formel auswerten
Eingabewerte in Formel ersetzen
dmax = Fx/(m*(ωnat^2-ω^2)) --> 20/(0.25*(15.5757020883064^2-10^2))
Auswerten ... ...
dmax = 0.560999999999999
SCHRITT 3: Konvertieren Sie das Ergebnis in die Ausgabeeinheit
0.560999999999999 Meter --> Keine Konvertierung erforderlich
ENDGÜLTIGE ANTWORT
0.560999999999999 0.561 Meter <-- Maximale Verdrängung
(Berechnung in 00.020 sekunden abgeschlossen)

Credits

Creator Image
Erstellt von Anshika Arya
Nationales Institut für Technologie (NIT), Hamirpur
Anshika Arya hat diesen Rechner und 2000+ weitere Rechner erstellt!
Verifier Image
Geprüft von Dipto Mandal
Indisches Institut für Informationstechnologie (IIIT), Guwahati
Dipto Mandal hat diesen Rechner und 400+ weitere Rechner verifiziert!

Häufigkeit von untergedämpften erzwungenen Vibrationen Taschenrechner

Statische Kraft unter Verwendung der maximalen Verschiebung oder Amplitude der erzwungenen Schwingung
​ LaTeX ​ Gehen Statische Kraft = Maximale Verdrängung*(sqrt((Dämpfungskoeffizient*Winkelgeschwindigkeit)^2-(Federsteifigkeit-An der Feder aufgehängte Masse*Winkelgeschwindigkeit^2)^2))
Statische Kraft bei vernachlässigbarer Dämpfung
​ LaTeX ​ Gehen Statische Kraft = Maximale Verdrängung*(An der Feder aufgehängte Masse)*(Eigenfrequenz^2-Winkelgeschwindigkeit^2)
Durchbiegung des Systems unter statischer Kraft
​ LaTeX ​ Gehen Durchbiegung unter statischer Kraft = Statische Kraft/Federsteifigkeit
Statische Kraft
​ LaTeX ​ Gehen Statische Kraft = Durchbiegung unter statischer Kraft*Federsteifigkeit

Maximale Verschiebung der erzwungenen Schwingung mit vernachlässigbarer Dämpfung Formel

​LaTeX ​Gehen
Maximale Verdrängung = Statische Kraft/(An der Feder aufgehängte Masse*(Eigenfrequenz^2-Winkelgeschwindigkeit^2))
dmax = Fx/(m*(ωnat^2-ω^2))

Was ist Dämpfung?

Dämpfung bezeichnet die Reduzierung von Schwingungen oder Vibrationen in einem mechanischen System durch Energieverlust. Sie tritt auf, wenn Energie durch Mechanismen wie Reibung, Luftwiderstand oder innere Materialeigenschaften verloren geht. Dämpfung spielt eine entscheidende Rolle bei der Kontrolle der Schwingungsamplitude und hilft, Systeme zu stabilisieren und übermäßige Schwingungen zu verhindern. Es gibt verschiedene Arten der Dämpfung, darunter Unterdämpfung, Überdämpfung und kritische Dämpfung, die jeweils beeinflussen, wie schnell ein System nach einer Störung wieder ins Gleichgewicht zurückkehrt.

Was ist erzwungene Vibration?

Erzwungene Vibrationen treten auf, wenn ein System kontinuierlich von einer externen Agentur angetrieben wird. Ein einfaches Beispiel ist eine Kinderschaukel, die bei jedem Abschwung gedrückt wird. Von besonderem Interesse sind Systeme, die einer SHM unterzogen werden und durch Sinusantrieb angetrieben werden.

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