정답이 있는 기계 진동 학습지

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이름: ____________________   날짜: ____________

1.쉬움
k = 15 kN/mm = 10 kgx

10 kg 질량이 강성 15 kN/m인 스프링에 매달려 있다. 감쇠는 무시한다. 고유 각진동수 ωn을(를) rad/s 단위로 구하시오.

m = 10 kgk = 15 kN/m
ωn = rad/s
2.쉬움
k = 5 kN/mm = 8 kgx

8 kg 질량이 강성 5 kN/m인 스프링에 매달려 있다. 감쇠는 무시한다. 고유 진동수 fn을(를) Hz 단위로 구하시오.

m = 8 kgk = 5 kN/m
fn = Hz
3.보통
k = 100 kN/mζ = 0.4m = 10 kg

강성 100 kN/m인 스프링에 달린 10 kg 질량에 감쇠비 0.4을(를) 주는 점성 감쇠기가 있다. 자유 진동의 감쇠 고유 진동수 fd을(를) Hz 단위로 구하시오.

m = 10 kgk = 100 kN/mζ = 0.4
fd = Hz
4.보통
tx50 mm3주기11 mm

감쇠가 있는 질량–스프링계의 자유 진동 시험에서 변위 최댓값 50 mm 다음 3주기 뒤에 최댓값 11 mm가 나타난다. 감쇠비 ζ을(를) 구하시오.

x0 = 50 mmx3 = 11 mmn = 3
ζ =
5.어려움
k1​ = 60k2​ = 100m = 20 kg

20 kg 질량이 나란히 놓인(병렬) 두 스프링에 매달려 있으며 강성은 k₁ = 60 kN/m, k₂ = 100 kN/m이다. 질량은 수평을 유지한다. 스프링계의 등가 강성 keq을(를) kN/m 단위로 구하시오.

m = 20 kgk1 = 60 kN/mk2 = 100 kN/m
keq = kN/m
6.어려움
k1​ = 30k2​ = 10m = 40 kg

40 kg 질량이 끝과 끝을 이은(직렬) 두 스프링에 매달려 있다. 위 스프링은 k₁ = 30 kN/m, 아래 스프링은 k₂ = 10 kN/m이다. 스프링계의 등가 강성 keq을(를) kN/m 단위로 구하시오.

m = 40 kgk1 = 30 kN/mk2 = 10 kN/m
keq = kN/m

정답표

  1. 1. ωn = 38.73 rad/s
  2. 2. fn = 3.979 Hz
  3. 3. fd = 14.59 Hz
  4. 4. ζ = 0.08007
  5. 5. keq = 160 kN/m
  6. 6. keq = 7.5 kN/m

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