みなさんこんにちは。

本日は、研究科で学ぶ内容の一部を問題形式で紹介したいと思います。

難しいかもしれませんが挑戦してみてください。

 

〔問題〕　図に示す「重りとばね」に対して次の二つの変更を行った場合、上下方向の固有振動数は変更前の固有振動数の何倍になるでしょうか？

変更内容

１．ばねを、ばね定数が3倍のものと交換した。

２．重りを、質量が0.48倍のものと交換した。

 

 

 

 

以下解説、解答になります。

 

 

 

〔解説〕　固有振動数はばねの強さと重りの重さによって変わります。

 

ばねの強さを強くする・・・固有振動数は増える

重りを軽くする・・・・・・固有振動数は増える

 

この考えを次の計算式に当てはめて考えます。

 

√ばねの変化/重さの変化

 

＝√3/0.48

＝√6.25

＝2.5

 

ということで固有振動数は2.5倍に増えます。

〔解答〕　2.5倍