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1[일반기계기사 필기] 22년 1회차
그림과 같은 진동계에서 무게 W는 22.68N, 댐핑계수 C는 0.0579 N·s/cm, 스프링정수 K가 0.357 N/cm 일 때 감쇠비(damping ratio)는 약 얼마인가?
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0.19
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0.22
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0.27
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0.32
해설
그림은 질량(무게 W)이 스프링 K와 댐퍼 C에 병렬로 지지된 1자유도 감쇠진동계이며, 감쇠비는 약 0.32이다.
감쇠비는 실제 감쇠계수를 임계감쇠계수로 나눈 값이다. ζ = C / Cc, Cc = 2√(mK).
질량 m = W/g = 22.68 N ÷ 9.8 m/s² = 2.314 kg.
단위를 m로 맞추면 K = 0.357 N/cm = 35.7 N/m.
Cc = 2√(2.314 × 35.7) = 2 × 9.09 = 18.18 N·s/m = 0.1818 N·s/cm.따라서 ζ = 0.0579 ÷ 0.1818 ≒ 0.32이다. 1보다 훨씬 작으므로 이 계는 부족감쇠(진동하면서 감쇠) 상태다.
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