25 kg の質量が、ばね定数 8 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。
解答つき機械振動ワークシート
1.やさしい
m = 25 kgk = 8 kN/m
fn = Hz
2.やさしい
50 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。 固有角振動数 ωn を rad/s で求めよ。
m = 50 kgk = 25 kN/m
ωn = rad/s
3.ふつう
12 kg の質量が、ばね定数 200 kN/m のばねと、減衰係数 930 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 = 200 kN/mc = 930 N·s/m
ζ =
4.ふつう
ばね定数 4 kN/m のばねにつながれた 15 kg の質量に、減衰比 0.3 となる粘性ダンパがついている。自由振動の減衰固有振動数 fd を Hz で求めよ。
m = 15 kgk = 4 kN/mζ = 0.3
fd = Hz
5.むずかしい
5 kg の質量がばね k₃ = 25 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 = 20 kN/m と k₂ = 50 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 = 5 kgk1 = 20 kN/mk2 = 50 kN/mk3 = 25 kN/m
fn = Hz
6.むずかしい
25 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 = 80 kN/m、下のばねは k₂ = 10 kN/m である。 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 = 80 kN/mk2 = 10 kN/m
fn = Hz
解答
- 1. fn = 2.847 Hz
- 2. ωn = 22.36 rad/s
- 3. ζ = 0.3002
- 4. fd = 2.479 Hz
- 5. fn = 9.66 Hz
- 6. fn = 3.001 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。