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물체가 스프링에 수직으로 매달려서 1 Hz의 주파수와 10 mm의 진폭… | [국회직 9급 기계일반] 16년 1회차 기출문제 상세 페이지

1[국회직 9급 기계일반] 16년 1회차
물체가 스프링에 수직으로 매달려서 1 Hz의 주파수와 10 mm의 진폭으로 진동한다. 물체가 정적평형지점(변위=0 mm인 지점)을 통과한 후 0.5초 경과된 시점의 변위(mm)와 진동수(rad/s)로 옳은 것은? (단, 원주율은 3.14이다.)
1
0, 3.14
2
5, 3.14
3
0, 6.28
4
10, 6.28
5
10, 12.56
해설

0.5초 후 변위는 0 mm0\ \mathrm{mm}, 각진동수는 6.28 rad/s6.28\ \mathrm{rad/s}이다.

단위가 rad/s\mathrm{rad/s}이므로 발문의 진동수는 각진동수를 뜻한다.
ω=2πf=2×3.14×1=6.28 rad/s\omega=2\pi f=2\times3.14\times1=6.28\ \mathrm{rad/s}

주기는 T=1f=1 sT=\dfrac{1}{f}=1\ \mathrm{s}이므로 0.5초는 반주기이다.
평형점을 지난 뒤 반주기가 되면 물체는 반대 방향으로 다시 평형점을 지난다.
x=10sin⁡(2π×1×0.5)=0 mmx=10\sin(2\pi\times1\times0.5)=0\ \mathrm{mm}

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