정답이 있는 기계 진동 학습지

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이름: ____________________   날짜: ____________

1.쉬움
k = 50 kN/mm = 5 kgx

5 kg 질량이 강성 50 kN/m인 스프링에 매달려 있다. 감쇠는 무시한다. 고유 각진동수 ωn을(를) rad/s 단위로 구하시오.

m = 5 kgk = 50 kN/m
ωn = rad/s
2.쉬움
k = 10 kN/mm = 80 kgx

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

m = 80 kgk = 10 kN/m
ωn = rad/s
3.보통
tx12 mm5주기3.4 mm

감쇠가 있는 질량–스프링계의 자유 진동 시험에서 변위 최댓값 12 mm 다음 5주기 뒤에 최댓값 3.4 mm가 나타난다. 감쇠비 ζ을(를) 구하시오.

x0 = 12 mmx5 = 3.4 mmn = 5
ζ =
4.보통
k = 150 kN/mζ = 0.45m = 80 kg

강성 150 kN/m인 스프링에 달린 80 kg 질량에 감쇠비 0.45을(를) 주는 점성 감쇠기가 있다. 자유 진동의 감쇠 고유 진동수 fd을(를) Hz 단위로 구하시오.

m = 80 kgk = 150 kN/mζ = 0.45
fd = Hz
5.어려움
k1​ = 100k2​ = 40m = 40 kg

40 kg 질량이 나란히 놓인(병렬) 두 스프링에 매달려 있으며 강성은 k₁ = 100 kN/m, k₂ = 40 kN/m이다. 질량은 수평을 유지한다. 스프링계의 등가 강성 keq을(를) kN/m 단위로 구하시오.

m = 40 kgk1 = 100 kN/mk2 = 40 kN/m
keq = kN/m
6.어려움
k1​ = 20k2​ = 80k3​ = 50m = 40 kg

40 kg 질량이 스프링 k₃ = 50 kN/m에 매달려 있다. k₃의 위쪽 끝은 강체 막대에 붙어 있고, 이 막대는 나란히 놓인 두 스프링 k₁ = 20 kN/m, k₂ = 80 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 = 20 kN/mk2 = 80 kN/mk3 = 50 kN/m
fn = Hz

정답표

  1. 1. ωn = 100 rad/s
  2. 2. ωn = 11.18 rad/s
  3. 3. ζ = 0.04011
  4. 4. fd = 6.154 Hz
  5. 5. keq = 140 kN/m
  6. 6. fn = 4.594 Hz

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