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 = 100 kN/mm = 8 kgx

8 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。 固有振動数 fn を Hz で求めよ。

m = 8 kgk = 100 kN/m
fn = Hz
2.やさしい
k = 25 kN/mm = 10 kgx

10 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。 固有振動数 fn を Hz で求めよ。

m = 10 kgk = 25 kN/m
fn = Hz
3.ふつう
tx20 mm2 周期3 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 20 mm の 2 周期後に 3 mm のピークが現れた。 減衰比 ζ を求めよ。

x0 = 20 mmx2 = 3 mmn = 2
ζ =
4.ふつう
tx25 mm4 周期15.1 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 4 周期後に 15.1 mm のピークが現れた。 減衰比 ζ を求めよ。

x0 = 25 mmx4 = 15.1 mmn = 4
ζ =
5.むずかしい
k1​ = 80k2​ = 60m = 10 kg

10 kg の質量が、横に並べた(並列の)2 本のばね k₁ = 80 kN/m、k₂ = 60 kN/m につり下げられている。質量は水平を保つ。 ばね系の等価ばね定数 keq を kN/m で求めよ。

m = 10 kgk1 = 80 kN/mk2 = 60 kN/m
keq = kN/m
6.むずかしい
k1​ = 60k2​ = 25m = 10 kg

10 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 = 60 kN/m、下のばねは k₂ = 25 kN/m である。 ばね系の等価ばね定数 keq を kN/m で求めよ。

m = 10 kgk1 = 60 kN/mk2 = 25 kN/m
keq = kN/m

解答

  1. 1. fn = 17.79 Hz
  2. 2. fn = 7.958 Hz
  3. 3. ζ = 0.1493
  4. 4. ζ = 0.02006
  5. 5. keq = 140 kN/m
  6. 6. keq = 17.65 kN/m

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。