그림과 같이 피벗으로 고정된 질량이 m이고, 반경이 r인 원형판의 진동… | [일반기계기사 필기] 22년 1회차 기출문제 상세 페이지
1[일반기계기사 필기] 22년 1회차
그림과 같이 피벗으로 고정된 질량이 m이고, 반경이 r인 원형판의 진동주기는? (단, g는 중력가속도이고, 진동 각도는 상당히 작다고 가정한다.)
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해설
가장자리에 피벗된 원판은 복합진자이므로 주기는 2π√(3r/2g)이다.
그림에서 회전축(피벗)은 원판 테두리의 한 점이고, 그 축에서 질량중심까지 거리는 d = r이다.
평행축 정리로 축에 대한 관성모멘트는
IO = ½mr² + mr² = (3/2)mr²미소진동 주기 T = 2π√(IO ÷ (mgd)) 에 대입하면
T = 2π√((3/2)mr² ÷ (mgr)) = 2π√(3r/2g). 질량 m이 약분돼 사라지는 것이 복합진자의 특징이며, 중심에 축이 있다고 보면 복원토크가 생기지 않아 진동 자체가 성립하지 않는다.
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