80 kg の質量が、ばね定数 80 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 = 80 kgk = 80 kN/m
fn = Hz
2.やさしい
5 kg の質量が、ばね定数 12 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 = 5 kgk = 12 kN/m
fn = Hz
3.ふつう
ばね定数 80 kN/m のばねにつながれた 500 kg の質量に、減衰比 0.45 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 = 500 kgk = 80 kN/mζ = 0.45
fd = Hz
4.ふつう
ばね定数 40 kN/m のばねにつながれた 10 kg の質量に、減衰比 0.5 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 = 10 kgk = 40 kN/mζ = 0.5
fd = Hz
5.むずかしい
25 kg の質量がばね k₃ = 80 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 = 80 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 = 25 kgk1 = 80 kN/mk2 = 60 kN/mk3 = 80 kN/m
fn = Hz
6.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 = 20 kN/m、下のばねは k₂ = 25 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 = 20 kN/mk2 = 25 kN/m
keq = kN/m
解答
- 1. fn = 5.033 Hz
- 2. fn = 7.797 Hz
- 3. fd = 1.798 Hz
- 4. fd = 8.717 Hz
- 5. fn = 7.182 Hz
- 6. keq = 11.11 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。