技術士過去問
令和6年度（2024年）
問17 (基礎科目「解析に関するもの」問5)

問題文

下図に示すように、2つのばねと1つの質点からなるばね質点系 a，b，cがある。図中のばねのばね定数はすべて同じkであり、また、図中の質点の質量はすべて同じmである。最小の固有振動数を有するばね質点系として、最も適切なものはどれか。問題文の画像

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問題

技術士試験令和6年度（2024年）問17（基礎科目「解析に関するもの」問5）（訂正依頼・報告はこちら）

下図に示すように、2つのばねと1つの質点からなるばね質点系 a，b，cがある。図中のばねのばね定数はすべて同じkであり、また、図中の質点の質量はすべて同じmである。最小の固有振動数を有するばね質点系として、最も適切なものはどれか。

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本問題のポイントは、「ばねのつなぎ方と合成ばね係数の関係」と「ばね定数と振動数の関係」です。

合成ばね定数Kは下記のようになります。

a（並列型）： K=k+k

b（サンドイッチ型）： K=k+k

c（直列型）： 1/K=1/k+1/k

また、ばね定数と振動数fには下記の関係があります。

f=1/2π√(K/m)

ここでmは質点の質量です。

選択肢3. c のみ

したがって本選択肢が正解です。

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