20 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 = 20 kgk = 40 kN/m
ωn = rad/s
2.やさしい
10 kg の質量が、ばね定数 200 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 = 10 kgk = 200 kN/m
ωn = rad/s
3.ふつう
12 kg の質量が、ばね定数 15 kN/m のばねと、減衰係数 130 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 = 12 kgk = 15 kN/mc = 130 N·s/m
ζ =
4.ふつう
5 kg の質量が、ばね定数 15 kN/m のばねと、減衰係数 270 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 = 5 kgk = 15 kN/mc = 270 N·s/m
ζ =
5.むずかしい
20 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 = 100 kN/m である。 ばね系の等価ばね定数 keq を kN/m で求めよ。
m = 20 kgk1 = 30 kN/mk2 = 100 kN/m
keq = kN/m
6.むずかしい
20 kg の質量がばね k₃ = 5 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 = 25 kN/m と k₂ = 15 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 = 20 kgk1 = 25 kN/mk2 = 15 kN/mk3 = 5 kN/m
fn = Hz
解答
- 1. ωn = 44.72 rad/s
- 2. ωn = 141.4 rad/s
- 3. ζ = 0.1532
- 4. ζ = 0.493
- 5. keq = 23.08 kN/m
- 6. fn = 2.373 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。