10 kg の質量が、ばね定数 2 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。
解答つき機械振動ワークシート
1.やさしい
m = 10 kgk = 2 kN/m
ωn = rad/s
2.やさしい
50 kg の質量が、ばね定数 40 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 = 50 kgk = 40 kN/m
fn = Hz
3.ふつう
減衰のある質量–ばね系の自由振動試験で、変位のピーク 10 mm の 2 周期後に 4.7 mm のピークが現れた。 減衰比 ζ を求めよ。
x0 = 10 mmx2 = 4.7 mmn = 2
ζ =
4.ふつう
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 3 周期後に 3.8 mm のピークが現れた。 減衰比 ζ を求めよ。
x0 = 25 mmx3 = 3.8 mmn = 3
ζ =
5.むずかしい
40 kg の質量が、横に並べた(並列の)2 本のばね k₁ = 30 kN/m、k₂ = 40 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 = 40 kgk1 = 30 kN/mk2 = 40 kN/m
fn = Hz
6.むずかしい
20 kg の質量が、横に並べた(並列の)2 本のばね k₁ = 12 kN/m、k₂ = 80 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 = 20 kgk1 = 12 kN/mk2 = 80 kN/m
fn = Hz
解答
- 1. ωn = 14.14 rad/s
- 2. fn = 4.502 Hz
- 3. ζ = 0.05997
- 4. ζ = 0.09945
- 5. fn = 6.658 Hz
- 6. fn = 10.79 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。