Force statique lorsque l'amortissement est négligeable Calculatrice

✖Le déplacement maximal fait référence à la plus grande distance parcourue par un système vibrant par rapport à sa position d'équilibre pendant l'oscillation.ⓘ Déplacement maximal [d_max]			+10% -10%
✖La masse suspendue au ressort fait référence à l'objet attaché à un ressort qui provoque l'étirement ou la compression du ressort.ⓘ Messe suspendue au printemps [m]			+10% -10%
✖La fréquence naturelle est la fréquence à laquelle un système a tendance à osciller lorsqu'il n'est pas soumis à des forces externes.ⓘ Fréquence naturelle [ω_nat]			+10% -10%
✖La vitesse angulaire est le taux de variation du déplacement angulaire au fil du temps, décrivant la vitesse à laquelle un objet tourne autour d'un point ou d'un axe.ⓘ Vitesse angulaire [ω]			+10% -10%

✖La force statique est la force constante appliquée à un objet subissant des vibrations forcées amorties, affectant sa fréquence d'oscillations.ⓘ Force statique lorsque l'amortissement est négligeable [F_x]

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Force statique lorsque l'amortissement est négligeable Solution

ÉTAPE 0: Résumé du pré-calcul

Formule utilisée

Force statique = Déplacement maximal*(Messe suspendue au printemps)*(Fréquence naturelle^2-Vitesse angulaire^2)
F_x = d_max*(m)*(ω_nat^2-ω^2)
Cette formule utilise 5 Variables

Variables utilisées

Force statique - (Mesuré en Newton) - La force statique est la force constante appliquée à un objet subissant des vibrations forcées amorties, affectant sa fréquence d'oscillations.
Déplacement maximal - (Mesuré en Mètre) - Le déplacement maximal fait référence à la plus grande distance parcourue par un système vibrant par rapport à sa position d'équilibre pendant l'oscillation.
Messe suspendue au printemps - (Mesuré en Kilogramme) - La masse suspendue au ressort fait référence à l'objet attaché à un ressort qui provoque l'étirement ou la compression du ressort.
Fréquence naturelle - (Mesuré en Radian par seconde) - La fréquence naturelle est la fréquence à laquelle un système a tendance à osciller lorsqu'il n'est pas soumis à des forces externes.
Vitesse angulaire - (Mesuré en Radian par seconde) - La vitesse angulaire est le taux de variation du déplacement angulaire au fil du temps, décrivant la vitesse à laquelle un objet tourne autour d'un point ou d'un axe.

ÉTAPE 1: Convertir les entrées en unité de base

Déplacement maximal: 0.561 Mètre --> 0.561 Mètre Aucune conversion requise
Messe suspendue au printemps: 0.25 Kilogramme --> 0.25 Kilogramme Aucune conversion requise
Fréquence naturelle: 15.5757020883064 Radian par seconde --> 15.5757020883064 Radian par seconde Aucune conversion requise
Vitesse angulaire: 10 Radian par seconde --> 10 Radian par seconde Aucune conversion requise

ÉTAPE 2: Évaluer la formule

Remplacement des valeurs d'entrée dans la formule

F_x = d_max*(m)*(ω_nat^2-ω^2) --> 0.561*(0.25)*(15.5757020883064^2-10^2)

Évaluer ... ...

F_x = 20

ÉTAPE 3: Convertir le résultat en unité de sortie

20 Newton --> Aucune conversion requise

RÉPONSE FINALE

20 Newton <-- Force statique

(Calcul effectué en 00.004 secondes)

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Crédits

Créé par Anshika Arya

Institut national de technologie (LENTE), Hamirpur

Anshika Arya a créé cette calculatrice et 2000+ autres calculatrices!

Vérifié par Mandale dipto

Institut indien de technologie de l'information (IIIT), Guwahati

Mandale dipto a validé cette calculatrice et 400+ autres calculatrices!

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Force statique utilisant le déplacement maximum ou l'amplitude de la vibration forcée

LaTeX Aller Force statique = Déplacement maximal*(sqrt((Coefficient d'amortissement*Vitesse angulaire)^2-(Rigidité du ressort-Messe suspendue au printemps*Vitesse angulaire^2)^2))

Force statique lorsque l'amortissement est négligeable

LaTeX Aller Force statique = Déplacement maximal*(Messe suspendue au printemps)*(Fréquence naturelle^2-Vitesse angulaire^2)

Déviation du système sous force statique

LaTeX Aller Déflexion sous l'effet d'une force statique = Force statique/Rigidité du ressort

Force statique

LaTeX Aller Force statique = Déflexion sous l'effet d'une force statique*Rigidité du ressort

Force statique lorsque l'amortissement est négligeable Formule

LaTeX Aller

Force statique = Déplacement maximal*(Messe suspendue au printemps)*(Fréquence naturelle^2-Vitesse angulaire^2)
F_x = d_max*(m)*(ω_nat^2-ω^2)

Qu'est-ce que le taux d'amortissement ?

Le taux d'amortissement est une mesure sans dimension qui indique le niveau d'amortissement d'un système vibrant par rapport à l'amortissement critique. Il est calculé comme le rapport entre l'amortissement réel et l'amortissement critique, qui est le minimum requis pour éviter les oscillations. Un taux d'amortissement inférieur à 1 signifie un sous-amortissement, ce qui entraîne des oscillations d'amplitude décroissante. Un taux de 1 indique un amortissement critique, où le système revient à l'équilibre sans osciller. Un taux supérieur à 1 indique un suramortissement, où le système revient à l'équilibre lentement et sans oscillation.

Qu'est-ce que la vibration forcée?

Des vibrations forcées se produisent si un système est entraîné en permanence par une agence externe. Un exemple simple est la balançoire d'un enfant qui est poussée à chaque descente. Les systèmes soumis à SHM et entraînés par un forçage sinusoïdal présentent un intérêt particulier.

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