図に示すように、ねじりばね定数kの軸の一端を固定し、他端に質量mの円板が取り付けられた振動系がある。この円板を角度θだけねじって振動させた場合の固有角振動数として適切なものはどれか。ただし、軸の慣性モーメントは円板の軸心周りの慣性モーメントJと比べて無視できるほど小さいものとする。

解答

③

[解くために必要な知識]

問題のようなねじり振動における運動方程式は次の通りです。

　Jd²θ/dt²+kθ=0

　固有角振動数　ω_n=√(k/J)

固有周期　　　τ=2π/ω_n

　固有振動数　　f=1/τ=ω_n/2π

では問題を解いていきます。

上記から、固有角振動数はω_n=√(k/J)です。　//

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