《振动力学》——习题第二章单自由度系统的自由振动2-1如图2-1所示,重物悬挂在刚度为k的弹簧上并处于静止平衡位置,另一重物从高度为h处自由下落到上且无弹跳
试求下降的最大距离和两物体碰撞后的运动规律
解:,动量守恒:,平衡位置:,,故:xx0x1x12平衡位置故:2-2一均质等直杆,长为l,重量为w,用两根长h的相同的铅垂线悬挂成水平位置,如图2-2所示
试写出此杆绕通过重心的铅垂轴做微摆动的振动微分方程,并求出振动固有周期
解:给杆一个微转角q2aq=ha2F=mg由动量矩定理:ahamgamgFaMmlIMI822cossin12122aqaq其中12cossinqaahlgaphamgmln22222304121qqghalgahlpTn3π23π2π2222-3一半圆薄壁筒,平均半径为R,置于粗糙平面上做微幅摆动,如图2-3所示
试求其摆动的固有频率
图2-3图2-42-4如图2-4所示,一质量m连接在一刚性杆上,杆的质量忽略不计,试求下列情况系统作垂直振动的固有频率:(1)振动过程中杆被约束保持水平位置;(2)杆可以在铅垂平面内微幅转动;(3)比较上述两种情况中哪种的固有频率较高,并说明理由
图T2-9答案图T2-9解:(1)保持水平位置:(2)微幅转动:k2k1ml1l2mglllF2112mgl1l2x1x2xxmglllF2121故:2-5试求图2-5所示系统中均质刚性杆AB在A点的等效质量
已知杆的质量为m,A端弹簧的刚度为k
并问铰链支座C放在何处时使系统的固有频率最高
图2-5图2-62-6在图2-6所示的系统中,四个弹簧均未受力
已知m=50kg,,,
试问:(1)若将支撑缓慢撤去,质量块将下落多少距离
(2)若将支撑突然撤去,质量块又将下落多少距离
17}图T2-17所示的系统中,四个