10 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。
解答つき機械振動ワークシート
1.やさしい
m = 10 kgk = 100 kN/m
ωn = rad/s
2.やさしい
ある機械がばね支持の上に置かれており、ばねはその重さで 15 mm 縮む。減衰のない 1 自由度系とみなし、g = 9.81 m/s² とする。上下振動の固有振動数 fn を Hz で求めよ。
δst = 15 mmg = 9.81 m/s²
fn = Hz
3.ふつう
10 kg の質量が、ばね定数 8 kN/m のばねと、減衰係数 30 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 = 10 kgk = 8 kN/mc = 30 N·s/m
ζ =
4.ふつう
150 kg の質量が、ばね定数 15 kN/m のばねと、減衰係数 150 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 = 150 kgk = 15 kN/mc = 150 N·s/m
ζ =
5.むずかしい
50 kg の質量がばね k₃ = 10 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 = 12 kN/m と k₂ = 60 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 = 50 kgk1 = 12 kN/mk2 = 60 kN/mk3 = 10 kN/m
fn = Hz
6.むずかしい
100 kg の質量がばね k₃ = 12 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 = 15 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 = 100 kgk1 = 15 kN/mk2 = 10 kN/mk3 = 12 kN/m
fn = Hz
解答
- 1. ωn = 100 rad/s
- 2. fn = 4.07 Hz
- 3. ζ = 0.05303
- 4. ζ = 0.05
- 5. fn = 2.109 Hz
- 6. fn = 1.433 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。