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。

新しいワークシートヒントつきでオンライン練習

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 = 150 kN/mm = 8 kgx

8 kg の質量が、ばね定数 150 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 = 150 kN/m
fn = Hz
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。 固有振動数 fn を Hz で求めよ。

m = 100 kgk = 100 kN/m
fn = Hz
3.ふつう
tx20 mm2 周期12.1 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 20 mm の 2 周期後に 12.1 mm のピークが現れた。 減衰比 ζ を求めよ。

x0 = 20 mmx2 = 12.1 mmn = 2
ζ =
4.ふつう
k = 150 kN/mc = 1390 N·s/mm = 20 kg

20 kg の質量が、ばね定数 150 kN/m のばねと、減衰係数 1390 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 = 150 kN/mc = 1390 N·s/m
ζ =
5.むずかしい
k1​ = 50k2​ = 15m = 25 kg

25 kg の質量が、横に並べた（並列の）2 本のばね k₁ = 50 kN/m、k₂ = 15 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 = 25 kgk1 = 50 kN/mk2 = 15 kN/m
fn = Hz
6.むずかしい
k1​ = 12k2​ = 60m = 25 kg

25 kg の質量が、横に並べた（並列の）2 本のばね k₁ = 12 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 = 25 kgk1 = 12 kN/mk2 = 60 kN/m
keq = kN/m

解答

  1. 1. fn = 21.79 Hz
  2. 2. fn = 5.033 Hz
  3. 3. ζ = 0.03996
  4. 4. ζ = 0.4013
  5. 5. fn = 8.115 Hz
  6. 6. keq = 72 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。