정답이 있는 기계 진동 학습지

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이름: ____________________   날짜: ____________

1.쉬움
k = 150 kN/mm = 50 kgx

50 kg 질량이 강성 150 kN/m인 스프링에 매달려 있다. 감쇠는 무시한다. 고유 진동수 fn을(를) Hz 단위로 구하시오.

m = 50 kgk = 150 kN/m
fn = Hz
2.쉬움
k = 1 kN/mm = 8 kgx

8 kg 질량이 강성 1 kN/m인 스프링에 매달려 있다. 감쇠는 무시한다. 고유 각진동수 ωn을(를) rad/s 단위로 구하시오.

m = 8 kgk = 1 kN/m
ωn = rad/s
3.보통
k = 8 kN/mζ = 0.3m = 10 kg

강성 8 kN/m인 스프링에 달린 10 kg 질량에 감쇠비 0.3을(를) 주는 점성 감쇠기가 있다. 자유 진동의 감쇠 고유 진동수 fd을(를) Hz 단위로 구하시오.

m = 10 kgk = 8 kN/mζ = 0.3
fd = Hz
4.보통
tx25 mm4주기9.1 mm

감쇠가 있는 질량–스프링계의 자유 진동 시험에서 변위 최댓값 25 mm 다음 4주기 뒤에 최댓값 9.1 mm가 나타난다. 감쇠비 ζ을(를) 구하시오.

x0 = 25 mmx4 = 9.1 mmn = 4
ζ =
5.어려움
k1​ = 12k2​ = 25m = 40 kg

40 kg 질량이 끝과 끝을 이은(직렬) 두 스프링에 매달려 있다. 위 스프링은 k₁ = 12 kN/m, 아래 스프링은 k₂ = 25 kN/m이다. 스프링계의 등가 강성 keq을(를) kN/m 단위로 구하시오.

m = 40 kgk1 = 12 kN/mk2 = 25 kN/m
keq = kN/m
6.어려움
k1​ = 12k2​ = 20m = 100 kg

100 kg 질량이 나란히 놓인(병렬) 두 스프링에 매달려 있으며 강성은 k₁ = 12 kN/m, k₂ = 20 kN/m이다. 질량은 수평을 유지한다. 스프링계의 등가 강성 keq을(를) kN/m 단위로 구하시오.

m = 100 kgk1 = 12 kN/mk2 = 20 kN/m
keq = kN/m

정답표

  1. 1. fn = 8.717 Hz
  2. 2. ωn = 11.18 rad/s
  3. 3. fd = 4.294 Hz
  4. 4. ζ = 0.04018
  5. 5. keq = 8.108 kN/m
  6. 6. keq = 32 kN/m

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