Przy jakiej prędkości samochód poruszający się po drodze z betonowych płyt będzie silnie drgał w kierunku pionowym, jeśli długość płyty wynosi L, a nacisk na resor, który ugina się o ∆x pod działaniem siły Fx, wynosi N1?

Przy jakiej prędkości samochód poruszający się po drodze z betonowych płyt będzie silnie drgał w kierunku pionowym, jeśli długość płyty wynosi L, a nacisk na resor, który ugina się o ∆x pod działaniem siły Fx, wynosi N1?
Odpowiedź

Należy rozumieć, że każdy resor obciąża siła N1, co efektywnie daje związaną z nim masę m = N1/g       (g - przyspieszenie grawitacyjne) Współczynnik sprężystości każdego resora wynosi natomiast:   k = Fx/∆x Możemy więc określić okres drgań własnych takiego oscylatora sprężynowego: T = 2·π·√(m/k) = 2·π·√(N1·∆x/(g·Fx)) Silne drgania w kierunku pionowym wystąpią w warunkach rezonansu, tj. gdy częstotliwość (czas) najeżdżania na przerwy między płytami będzie równa częstotliwości (okresowi) drgań własnych: t = T            ,        gdzie czas t wynika z prędkości samochodu t = L/v L/v = 2·π·√(N1·∆x/(g·Fx))       --->      v = [L/(2·π)]·√(g·Fx/(N1·∆x)) [latex]v= frac{L}{2 pi } sqrt{ frac{gF_x}{N_1{Delta}x}}[/latex]

Dodaj swoją odpowiedź