정답이 있는 기계 진동 학습지

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이름: ____________________   날짜: ____________

1.쉬움
k = 4 kN/mm = 40 kgx

40 kg 질량이 강성 4 kN/m인 스프링에 매달려 있다. 감쇠는 무시한다. 고유 진동수 fn을(를) Hz 단위로 구하시오.

m = 40 kgk = 4 kN/m
fn = Hz
2.쉬움
k = 4 kN/mm = 5 kgx

5 kg 질량이 강성 4 kN/m인 스프링에 매달려 있다. 감쇠는 무시한다. 고유 각진동수 ωn을(를) rad/s 단위로 구하시오.

m = 5 kgk = 4 kN/m
ωn = rad/s
3.보통
k = 2 kN/mζ = 0.4m = 2 kg

강성 2 kN/m인 스프링에 달린 2 kg 질량에 감쇠비 0.4을(를) 주는 점성 감쇠기가 있다. 자유 진동의 감쇠 고유 진동수 fd을(를) Hz 단위로 구하시오.

m = 2 kgk = 2 kN/mζ = 0.4
fd = Hz
4.보통
tx15 mm2주기4.2 mm

감쇠가 있는 질량–스프링계의 자유 진동 시험에서 변위 최댓값 15 mm 다음 2주기 뒤에 최댓값 4.2 mm가 나타난다. 감쇠비 ζ을(를) 구하시오.

x0 = 15 mmx2 = 4.2 mmn = 2
ζ =
5.어려움
k1​ = 40k2​ = 20k3​ = 20m = 20 kg

20 kg 질량이 스프링 k₃ = 20 kN/m에 매달려 있다. k₃의 위쪽 끝은 강체 막대에 붙어 있고, 이 막대는 나란히 놓인 두 스프링 k₁ = 40 kN/m, k₂ = 20 kN/m에 매달려 있다. 막대는 수평을 유지한다. 감쇠와 스프링 및 막대의 질량은 무시한다. 연직 진동의 고유 진동수 fn을(를) Hz 단위로 구하시오.

m = 20 kgk1 = 40 kN/mk2 = 20 kN/mk3 = 20 kN/m
fn = Hz
6.어려움
k1​ = 25k2​ = 12k3​ = 15m = 40 kg

40 kg 질량이 스프링 k₃ = 15 kN/m에 매달려 있다. k₃의 위쪽 끝은 강체 막대에 붙어 있고, 이 막대는 나란히 놓인 두 스프링 k₁ = 25 kN/m, k₂ = 12 kN/m에 매달려 있다. 막대는 수평을 유지한다. 감쇠와 스프링 및 막대의 질량은 무시한다. 연직 진동의 고유 진동수 fn을(를) Hz 단위로 구하시오.

m = 40 kgk1 = 25 kN/mk2 = 12 kN/mk3 = 15 kN/m
fn = Hz

정답표

  1. 1. fn = 1.592 Hz
  2. 2. ωn = 28.28 rad/s
  3. 3. fd = 4.613 Hz
  4. 4. ζ = 0.1008
  5. 5. fn = 4.359 Hz
  6. 6. fn = 2.6 Hz

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