Calculadora Desplazamiento máximo de vibración forzada con amortiguamiento insignificante

✖La fuerza estática es la fuerza constante aplicada a un objeto sometido a vibraciones forzadas amortiguadas, lo que afecta su frecuencia de oscilaciones.ⓘ Fuerza estática [F_x]			+10% -10%
✖La masa suspendida de un resorte se refiere al objeto unido a un resorte que hace que el resorte se estire o se comprima.ⓘ Misa suspendida desde primavera [m]			+10% -10%
✖La frecuencia natural es la frecuencia a la que un sistema tiende a oscilar cuando no está sujeto a fuerzas externas.ⓘ Frecuencia natural [ω_nat]			+10% -10%
✖La velocidad angular es la tasa de cambio del desplazamiento angular a lo largo del tiempo, y describe qué tan rápido gira un objeto alrededor de un punto o eje.ⓘ Velocidad angular [ω]			+10% -10%

✖El desplazamiento máximo se refiere a la mayor distancia que se mueve un sistema vibratorio desde su posición de equilibrio durante la oscilación.ⓘ Desplazamiento máximo de vibración forzada con amortiguamiento insignificante [d_max]

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Desplazamiento máximo de vibración forzada con amortiguamiento insignificante Solución

PASO 0: Resumen del cálculo previo

Fórmula utilizada

Desplazamiento máximo = Fuerza estática/(Misa suspendida desde primavera*(Frecuencia natural^2-Velocidad angular^2))
d_max = F_x/(m*(ω_nat^2-ω^2))
Esta fórmula usa 5 Variables

Variables utilizadas

Desplazamiento máximo - (Medido en Metro) - El desplazamiento máximo se refiere a la mayor distancia que se mueve un sistema vibratorio desde su posición de equilibrio durante la oscilación.
Fuerza estática - (Medido en Newton) - La fuerza estática es la fuerza constante aplicada a un objeto sometido a vibraciones forzadas amortiguadas, lo que afecta su frecuencia de oscilaciones.
Misa suspendida desde primavera - (Medido en Kilogramo) - La masa suspendida de un resorte se refiere al objeto unido a un resorte que hace que el resorte se estire o se comprima.
Frecuencia natural - (Medido en radianes por segundo) - La frecuencia natural es la frecuencia a la que un sistema tiende a oscilar cuando no está sujeto a fuerzas externas.
Velocidad angular - (Medido en radianes por segundo) - La velocidad angular es la tasa de cambio del desplazamiento angular a lo largo del tiempo, y describe qué tan rápido gira un objeto alrededor de un punto o eje.

PASO 1: Convierta la (s) entrada (s) a la unidad base

Fuerza estática: 20 Newton --> 20 Newton No se requiere conversión
Misa suspendida desde primavera: 0.25 Kilogramo --> 0.25 Kilogramo No se requiere conversión
Frecuencia natural: 15.5757020883064 radianes por segundo --> 15.5757020883064 radianes por segundo No se requiere conversión
Velocidad angular: 10 radianes por segundo --> 10 radianes por segundo No se requiere conversión

PASO 2: Evaluar la fórmula

Sustituir valores de entrada en una fórmula

d_max = F_x/(m*(ω_nat^2-ω^2)) --> 20/(0.25*(15.5757020883064^2-10^2))

Evaluar ... ...

d_max = 0.560999999999999

PASO 3: Convierta el resultado a la unidad de salida

0.560999999999999 Metro --> No se requiere conversión

RESPUESTA FINAL

0.560999999999999 ≈ 0.561 Metro <-- Desplazamiento máximo

(Cálculo completado en 00.020 segundos)

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Créditos

Creado por Anshika Arya

Instituto Nacional de Tecnología (LIENDRE), Hamirpur

¡Anshika Arya ha creado esta calculadora y 2000+ más calculadoras!

Verificada por Dipto Mandal

Instituto Indio de Tecnología de la Información (IIIT), Guwahati

¡Dipto Mandal ha verificado esta calculadora y 400+ más calculadoras!

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Fuerza estática usando desplazamiento máximo o amplitud de vibración forzada

LaTeX Vamos Fuerza estática = Desplazamiento máximo*(sqrt((Coeficiente de amortiguamiento*Velocidad angular)^2-(Rigidez del resorte-Misa suspendida desde primavera*Velocidad angular^2)^2))

Fuerza estática cuando la amortiguación es insignificante

LaTeX Vamos Fuerza estática = Desplazamiento máximo*(Misa suspendida desde primavera)*(Frecuencia natural^2-Velocidad angular^2)

Deflexión del sistema bajo fuerza estática

LaTeX Vamos Deflexión bajo fuerza estática = Fuerza estática/Rigidez del resorte

Fuerza estática

LaTeX Vamos Fuerza estática = Deflexión bajo fuerza estática*Rigidez del resorte

Desplazamiento máximo de vibración forzada con amortiguamiento insignificante Fórmula

LaTeX Vamos

Desplazamiento máximo = Fuerza estática/(Misa suspendida desde primavera*(Frecuencia natural^2-Velocidad angular^2))
d_max = F_x/(m*(ω_nat^2-ω^2))

¿Qué es la amortiguación?

La amortiguación se refiere a la reducción de oscilaciones o vibraciones en un sistema mecánico debido a la disipación de energía. Ocurre cuando la energía se pierde a través de mecanismos como la fricción, la resistencia del aire o las propiedades internas del material. La amortiguación juega un papel crucial en el control de la amplitud de las vibraciones, ayudando a estabilizar los sistemas y evitar oscilaciones excesivas. Existen diferentes tipos de amortiguación, incluyendo la amortiguación insuficiente, la amortiguación excesiva y la amortiguación crítica, cada una de las cuales afecta la rapidez con la que un sistema vuelve al equilibrio después de ser perturbado.

¿Qué es la vibración forzada?

Las vibraciones forzadas ocurren si un sistema es impulsado continuamente por una agencia externa. Un ejemplo simple es el swing de un niño que se empuja en cada downswing. De especial interés son los sistemas sometidos a SHM e impulsados por forzamiento sinusoidal.

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