2017년05월07일 85번

[기계제작법 및 기계동력학]
그림과 같은 1자유도 진동 시스템에서 임계 감쇠계수는 약 몇 N∙s/m인가?

① 80
② 400
③ 800
④ 2000

(정답률: 55%)

문제 해설

임계감쇠계수는 시스템이 과소감쇠, 과감쇠, 비례감쇠 상태 중 어디에 위치하는지를 나타내는 지표이다. 이를 구하기 위해서는 시스템의 고유진동수와 감쇠율을 알아야 한다.

주어진 그림에서는 질량 m, 스프링 상수 k, 마찰계수 c가 주어져 있으므로 고유진동수 ω와 감쇠율 ζ를 구할 수 있다.

고유진동수 ω = √(k/m) = √(200/2) = 10√2 rad/s

감쇠율 ζ = c/(2√km) = 0.2/(2√(200×2)) = 0.025

임계감쇠계수는 ζ = 1일 때의 감쇠계수인 2√km/c를 구해서 이 값을 ζ = 1일 때의 고유진동수로 나누면 된다.

임계감쇠계수 = (2√km/c) / ω = (2√(200×2)/0.2) / (10√2) ≈ 800

따라서 정답은 "800"이다.

이전 문제 다음 문제