作者CHTM (临危ψ)
看板Physics
标题Re: [题目] 求最小共振频率
时间Sat Oct 6 02:05:39 2007
刚好看到是我本行里学过的东西
大概翻书找了一下解法
把左边的物体位移设为x1 右边物体位移设为x2
可写出下列式子
m*x1"=-k*x1-k*(x1-x2)
m*x2"=-k*x2-k*(x2-x1)
可整理成矩阵形式的样子
m 0 x1 2k -k x1 0
[ ]*[ ]"+[ ]*[ ] = [ ]
0 m x2 -k 2k x2 0
由这个方程组的形式可看出这是一个线性系统的常系数微分方程
他的解具有以下形式
x1 c1
[ ]=[ ]*e^at (a为复数)
x2 c2
带回原来的矩阵 可得到
ma^2 0 2k -k c1 0
{[ ]+[ ]}*[ ]*e^at=[ ]
0 ma^2 -k 2k c2 0
化简後得
ma^2+2k -k c1 0
[ ]*[ ]=[ ]
-k ma^2+2k c2 0
求前面矩阵的det=0 a=?
4k^2 + 4kma^2 + m^2*a^4 - k^2 = 0
3k^2 + 4kma^2 + m^2*a^4 = 0
( ma^2 + k )*( ma^2 + 3k ) = 0
a=±(k/m)^0.5 i, ±(3k/m)^0.5 i
m = 5 kg, k= 10^4 N/m 带入
得 a = ±44.721i,±77.460i
在这边的 a 可看成i*角速度
而这边的角速度就是此系统的两个共振频率
最小的共振频率是44.721
所以44.721/(2*pi)*60=427rpm
※ 引述《poloyeh (呼呼)》之铭言:
: [领域]
: 机械类(高中、高职程度)
: [来源]
: 大华传真出版 机械常识
: 第一次模拟试题中的第49题
: 主要是用来准备台电养成班考试
: [题目]
: 题目附图网址
: http://0rz.tw/da38N
: http://img205.imageshack.us/img205/7576/29164710nk9.jpg
: 如图之系统,m = 5 kg,k = 10 N/mm ,系统最小共振频率为何?
: (A)307 rpm (B)357 rpm (C)427 rpm (D)487 rpm 。
: 答案是(C),但不知道是怎麽求解出来的
: [瓶颈]
: 不知从何解起,笔者只知自然频率 p = √k/m
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※ 发信站: 批踢踢实业坊(ptt.cc)
◆ From: 140.112.5.73
1F:→ CHTM:忘了说 如果想要看这类型题目的分析 请找振动学课本 10/06 02:07
2F:推 poloyeh:过程看不大懂 (应该是我工数基础没打好),但还是谢谢您 ^^ 10/06 04:40