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1[일반기계기사 필기] 18년 3회차
스프링과 질량만으로 이루어진 1자유도 진동시스템에 대한 설명으로 옳은 것은?
1
질량이 커질수록 시스템의 고유진동수는 커지게 된다.
2
스프링 상수가 클수록 움직이기가 힘들어져서 진동 주기가 길어진다.
3
외력을 가하는 주기와 시스템의 고유주기가 일치하면 이론적으로는 응답변위는 무한대로 커진다.
4
외력의 최대 진폭의 크기에 따라 시스템의 응답 주기는 변한다.
해설
외력의 가진 주기와 시스템의 고유주기가 일치하면 이론상 응답변위는 무한대로 커진다.
이는 공진(resonance) 현상으로, 감쇠가 없는 이상적인 1자유도계에서 외력의 주파수가 고유진동수와 일치하면 에너지가 계속 축적되어 진폭이 시간에 따라 무한히 커진다.
- 고유진동수는 이므로 질량이 커질수록 고유진동수는 오히려 작아진다.
- 스프링 상수가 클수록 고유진동수가 커져 진동 주기는 짧아진다.
- 정상 상태에서 응답 주기는 외력의 주기와 같아지며 외력의 진폭 크기와는 무관하다.
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