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。

名前: ____________________   日付: ____________

1.やさしい
k = 50 kN/mm = 20 kgx

20 kg の質量が、ばね定数 50 kN/m のばねにつり下げられている。減衰は無視する。 固有振動数 fn を Hz で求めよ。

m = 20 kgk = 50 kN/m
fn = Hz
2.やさしい
k = 25 kN/mm = 40 kgx

40 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 = 40 kgk = 25 kN/m
ωn = rad/s
3.ふつう
k = 40 kN/mc = 760 N·s/mm = 40 kg

40 kg の質量が、ばね定数 40 kN/m のばねと、減衰係数 760 N·s/m の粘性ダンパで支えられている。減衰比 ζ を求めよ。

m = 40 kgk = 40 kN/mc = 760 N·s/m
ζ =
4.ふつう
k = 5 kN/mc = 380 N·s/mm = 20 kg

20 kg の質量が、ばね定数 5 kN/m のばねと、減衰係数 380 N·s/m の粘性ダンパで支えられている。減衰比 ζ を求めよ。

m = 20 kgk = 5 kN/mc = 380 N·s/m
ζ =
5.むずかしい
k1​ = 30k2​ = 10m = 40 kg

40 kg の質量が、縦につないだ(直列の)2 本のばねにつり下げられている:上のばねは k₁ = 30 kN/m、下のばねは k₂ = 10 kN/m である。 減衰とばねの質量は無視する。上下振動の固有振動数 fn を Hz で求めよ。

m = 40 kgk1 = 30 kN/mk2 = 10 kN/m
fn = Hz
6.むずかしい
k1​ = 80k2​ = 20m = 50 kg

50 kg の質量が、横に並べた(並列の)2 本のばね k₁ = 80 kN/m、k₂ = 20 kN/m につり下げられている。質量は水平を保つ。 減衰とばねの質量は無視する。上下振動の固有振動数 fn を Hz で求めよ。

m = 50 kgk1 = 80 kN/mk2 = 20 kN/m
fn = Hz

解答

  1. 1. fn = 7.958 Hz
  2. 2. ωn = 25 rad/s
  3. 3. ζ = 0.3004
  4. 4. ζ = 0.6008
  5. 5. fn = 2.179 Hz
  6. 6. fn = 7.118 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。