質問: 機械力学の固有振動数fnに関してです。 固有振動数とは、1秒間に物体が振動する回数を表し、 fn=1 機械力学の固有振動数fnに関してです。 固有振動数とは、1秒間に物体が振動する回数を表し、 fn=1/2π × (k/m)^(1/2) fn:固有振動数[hz] k:ばね定数[n/m] m:質量[kg] で求められます。 そして、 解説によると、 1質量mを小さくする 2剛性を高める、つまりばね定数kを大きくする ことで揺れにくくなるそうです。 この『揺れにくくなる』という部分がわかりません。 12は、共に固有振動数を大きくする つまり、1秒間に物体が振動する回数が増えることになると思います。 それは たくさん振動するようになる=揺れやすくなっている ということではないのですか? それとも、揺れやすいというのは揺れる回数ではなく、振幅の大きさの大小を述べているのでしょうか? 何方か一言でもいいので教えていただけると幸いです。
回答: >12は、共に固有振動数を大きくする >つまり、1秒間に物体が振動する回数が増えることになると思います。 はい、そうです。 >それは >たくさん振動するようになる=揺れやすくなっている >ということではないのですか? これは違いますね。 「たくさん振動する」とは「1秒間に振動する回数が多い」ということであり、「振動の速さが大きい」=「必死に振動する」ということで、「振動の速さが大きい」ほど「空気の抵抗が大きい」つまり「減衰しやすい」ということです。 どちらかと言えば「揺れるときに抵抗が大きい」「揺れにくい」ということです。 ゆっくりとした振動や「振り子」はいつまでも「ゆ~ら、ゆ~ら」と揺れ続けますが、速い振動はさっさと減衰して揺れがどんどん小さくなります。 東日本大震災のときに、地震そのもののゆれや低い建物の揺れは地震が終わればすぐにおさまりましたが、高層ビルのゆ~さゆ~さという「長周期振動(低振動数)」は、地震が収まってもしばらく揺れ続けていましたよね。 そういった「振動の持続のしやすさ」あるいは「揺れを持続させるために加えるエネルギーの大きさ」の意味で言っているのだと思います。 でも、解説に「12で揺れにくくなる」と書いてあるとすると、あまり適切な解説ではないと思いますね。 「揺れやすい」「揺れにくい」の定義が何かをきちんと書かないと、あなたのように迷いを生じますから。