1자유도 진동시스템에서 비감쇠일 때 고유진동주파수에 대한 설명으로 옳은… | [설비보전기사 필기] 20년 1회차 기출문제 상세 페이지
1[설비보전기사 필기] 20년 1회차
1자유도 진동시스템에서 비감쇠일 때 고유진동주파수에 대한 설명으로 옳은 것은? (단, 스프링상수 : k[kgf/mm], 질량 : m[kg]이다.)
1
고유진동주파수는으로 나타낸다.
2
고유진동주파수는 시스템의 스프링상수에 비례한다.
3
고유진동주파수와 강제진동주파수가 일치하면 시스템이 안정된다.
4
고유진동주파수는 외부로부터 주기적인 힘이 가해짐으로써 발생하는 진동 현상이다.
해설
비감쇠 1자유도계의 고유진동주파수는 f = (1/2π)√(k/m) 이므로, 스프링상수 k 가 커질수록 고유진동주파수도 커진다는 설명이 옳다(엄밀히는 √k 에 비례).
주의할 곳은 근호 안의 위치다. 보기 중 √(m/k) 로 쓴 식은 k 와 m 이 뒤바뀐 것으로, 그대로 두면 스프링이 셀수록 진동수가 낮아진다는 반대 결론이 나온다. 실제로는 질량 m 이 커질 때 고유진동주파수가 낮아진다.
나머지 설명도 개념이 어긋난다.
- 고유진동주파수와 강제진동주파수가 일치하면 공진이 일어나 진폭이 급격히 커진다 — 안정과는 정반대다
- 외부에서 주기적인 힘이 가해져 생기는 진동은 강제진동이며, 고유진동주파수는 외력과 무관하게 계 자체의 k 와 m 으로만 정해진다
내용에 오류가 있거나 최신 법령·기준과 다른 부분이 보이면 알려주세요. 확인 후 반영하겠습니다.
으로 나타낸다.