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1[일반기계기사 필기] 21년 3회차

다음 그림과 같은 1자유도 진동계에서 W가 50N, k가 0.32N/cm이고, 감쇠비가 ξ=0.4 일 때 이 진동계의 점성감쇠 계수 c는 약 몇 N·s/m인가?

5.48

54.8

10.22

102.2

해설

점성감쇠 계수는 약 10.22 N·s/m이다.
그림은 무게 W인 질량이 스프링 k와 감쇠기 c에 병렬로 지지된 1자유도 진동계다. 무게를 질량으로 바꾸면  $m=\dfrac{W}{g}=\dfrac{50}{9.8}=5.10\,\mathrm{kg}$ , 스프링상수는  $k=0.32\,\mathrm{N/cm}=32\,\mathrm{N/m}$ 이다.
임계감쇠계수는  $c_c=2\sqrt{km}=2\sqrt{32\times5.10}=25.56\,\mathrm{N\cdot s/m}$ 이다.
감쇠비 정의  $\xi=\dfrac{c}{c_c}$ 에서  $c=\xi c_c=0.4\times25.56=$  10.22 N·s/m. N/cm로 주어진 k를 N/m로 환산하지 않으면 값이 10배 어긋나고, W를 그대로 질량으로 쓰면 과대평가되므로 두 가지를 먼저 정리해야 한다.

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