고유진동측정실험

3. 이론적 배경

진동이란? 물체가 외력을 받아 평형위치에서 반복하는 현상을 말한다.

대부분의 인간활동은 어떤 형태든지 진동에 속해있고 그 예로는 고막이 진동하여 소리를 듣게되고 빛이 파동하여 볼 수 있게 되는 것이다. 사람의 맥박이나 심장의 고동도 진동운동의 한 측면으로 볼 수 있을 것이다. 초기의 진동 분야의 학자들은 자연현상을 이해하기 위하여 수학적 이론전개에 그들의 노력을 집중하였고 최근의 많은 연구들은 진동의 공학적 응용이라는 관점에서 시작되는데 기계나 구조물의 설계를 예로 들 수 있다. 회전하는 기계는 반드시 진동을 유발하게 되고 이는 소음과 피로에 의한 파괴를 유발시킨다. 가정에서의 경우 탈수기에 빨래를 잘못 넣었을 경우 세탁기가 크게 흔들리는 것을 보았을 것이다. 그리고 모든 물체는 고유의 진동수를 가지고 있다.

만약 외부에서 가해지는 힘이 이 고유진동수와 일치한다면 `공진`이라는 진폭이 무한대로 커지는 현상이 일어나 기계나 구조물의 파괴를 일으키는데 미국의 Tacoma 현수교는 1940년에 개통되어 4개월만에 붕괴되었는데 그 원인은 시속 70Km(초속 약 20m) 바람의 영향이었다.

이러한 이유로 진…