解答つき機械振動ワークシート

無料で印刷できる機械振動のワークシート:やさしい問題から試験レベルまで 6 問、解答つき。印刷するか PDF で保存できます。

先生方へ: 授業で自由に印刷・コピーしてお使いいただけます。新しいワークシートごとに数値が変わり、専用の解答が付きます。授業ページに ExamProblems へのリンクを載せていただけると嬉しいです。

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1.やさしい
k = 25 kN/mm = 12 kgx

12 kg の質量が、ばね定数 25 kN/m のばねにつり下げられている。減衰は無視する。 固有角振動数 ωn を rad/s で求めよ。

m = 12 kgk = 25 kN/m
ωn = rad/s
2.やさしい
k = 100 kN/mm = 100 kgx

100 kg の質量が、ばね定数 100 kN/m のばねにつり下げられている。減衰は無視する。 固有角振動数 ωn を rad/s で求めよ。

m = 100 kgk = 100 kN/m
ωn = rad/s
3.ふつう
tx50 mm4 周期23.5 mm

減衰のある質量–ばね系の自由振動試験で、変位のピーク 50 mm の 4 周期後に 23.5 mm のピークが現れた。 減衰比 ζ を求めよ。

x0 = 50 mmx4 = 23.5 mmn = 4
ζ =
4.ふつう
tx25 mm2 周期7.1 mm

減衰のある質量–ばね系の自由振動試験で、変位のピーク 25 mm の 2 周期後に 7.1 mm のピークが現れた。 減衰比 ζ を求めよ。

x0 = 25 mmx2 = 7.1 mmn = 2
ζ =
5.むずかしい
k1​ = 20k2​ = 10k3​ = 50m = 5 kg

5 kg の質量がばね k₃ = 50 kN/m につり下げられている。k₃ の上端は剛体の棒に取り付けられ、その棒は横に並べた 2 本のばね k₁ = 20 kN/m と k₂ = 10 kN/m からつり下げられている。棒は水平を保つ。 減衰とばね・棒の質量は無視する。上下振動の固有振動数 fn を Hz で求めよ。

m = 5 kgk1 = 20 kN/mk2 = 10 kN/mk3 = 50 kN/m
fn = Hz
6.むずかしい
k1​ = 5k2​ = 5k3​ = 40m = 5 kg

5 kg の質量がばね k₃ = 40 kN/m につり下げられている。k₃ の上端は剛体の棒に取り付けられ、その棒は横に並べた 2 本のばね k₁ = 5 kN/m と k₂ = 5 kN/m からつり下げられている。棒は水平を保つ。 減衰とばね・棒の質量は無視する。上下振動の固有振動数 fn を Hz で求めよ。

m = 5 kgk1 = 5 kN/mk2 = 5 kN/mk3 = 40 kN/m
fn = Hz

解答

  1. 1. ωn = 45.64 rad/s
  2. 2. ωn = 31.62 rad/s
  3. 3. ζ = 0.03003
  4. 4. ζ = 0.09967
  5. 5. fn = 9.746 Hz
  6. 6. fn = 6.366 Hz

ステップごとの詳しい解答:このトピックは examproblems.com で練習できます。