40 kg の質量が、ばね定数 10 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 = 40 kgk = 10 kN/m
ωn = rad/s
2.やさしい
25 kg の質量が、ばね定数 5 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 = 25 kgk = 5 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 15 mm の 1 周期後に 11 mm のピークが現れた。 減衰比 ζ を求めよ。
x0 = 15 mmx1 = 11 mmn = 1
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 15 mm の 5 周期後に 0.6 mm のピークが現れた。 減衰比 ζ を求めよ。
x0 = 15 mmx5 = 0.6 mmn = 5
ζ =
5.むずかしい
50 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 = 100 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 = 50 kgk1 = 100 kN/mk2 = 10 kN/m
fn = Hz
6.むずかしい
40 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 = 10 kN/m、下のばねは k₂ = 30 kN/m である。 ばね系の等価ばね定数 keq を kN/m で求めよ。
m = 40 kgk1 = 10 kN/mk2 = 30 kN/m
keq = kN/m
解答
- 1. ωn = 15.81 rad/s
- 2. fn = 2.251 Hz
- 3. ζ = 0.0493
- 4. ζ = 0.1019
- 5. fn = 2.146 Hz
- 6. keq = 7.5 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。