정답이 있는 기계 진동 학습지

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이름: ____________________   날짜: ____________

1.쉬움
k = 5 kN/mm = 40 kgx

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

m = 40 kgk = 5 kN/m
fn = Hz
2.쉬움
k = 2 kN/mm = 12 kgx

12 kg 질량이 강성 2 kN/m인 스프링에 매달려 있다. 감쇠는 무시한다. 고유 각진동수 ωn을(를) rad/s 단위로 구하시오.

m = 12 kgk = 2 kN/m
ωn = rad/s
3.보통
tx20 mm2주기12.1 mm

감쇠가 있는 질량–스프링계의 자유 진동 시험에서 변위 최댓값 20 mm 다음 2주기 뒤에 최댓값 12.1 mm가 나타난다. 감쇠비 ζ을(를) 구하시오.

x0 = 20 mmx2 = 12.1 mmn = 2
ζ =
4.보통
tx25 mm2주기17.1 mm

감쇠가 있는 질량–스프링계의 자유 진동 시험에서 변위 최댓값 25 mm 다음 2주기 뒤에 최댓값 17.1 mm가 나타난다. 감쇠비 ζ을(를) 구하시오.

x0 = 25 mmx2 = 17.1 mmn = 2
ζ =
5.어려움
k1​ = 100k2​ = 80m = 10 kg

10 kg 질량이 나란히 놓인(병렬) 두 스프링에 매달려 있으며 강성은 k₁ = 100 kN/m, k₂ = 80 kN/m이다. 질량은 수평을 유지한다. 스프링계의 등가 강성 keq을(를) kN/m 단위로 구하시오.

m = 10 kgk1 = 100 kN/mk2 = 80 kN/m
keq = kN/m
6.어려움
k1​ = 50k2​ = 20m = 20 kg

20 kg 질량이 끝과 끝을 이은(직렬) 두 스프링에 매달려 있다. 위 스프링은 k₁ = 50 kN/m, 아래 스프링은 k₂ = 20 kN/m이다. 스프링계의 등가 강성 keq을(를) kN/m 단위로 구하시오.

m = 20 kgk1 = 50 kN/mk2 = 20 kN/m
keq = kN/m

정답표

  1. 1. fn = 1.779 Hz
  2. 2. ωn = 12.91 rad/s
  3. 3. ζ = 0.03996
  4. 4. ζ = 0.03021
  5. 5. keq = 180 kN/m
  6. 6. keq = 14.29 kN/m

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