教えて下さい。

質問させていただきます。ゴムの固有振動数を計算で出したいと思っています。そこで、そのゴムのバネ定数を知りたいのですが、どのような計算式で算出すればよいのでしょうか？教えてください！ちなみにそのゴムは、大きい輪ゴムです。

No.3 ベストアンサー 回答者： sassakun 回答日時： 2005/04/21 20:37

フックの法則　より

Ｆ＝ｋｘ　[力(Ｎ)＝バネ定数(N/m)×伸び(ｍ)]
なので　ｋ＝Ｆ/ｘ　です。

ゴムのことは良くわかりませんが，金属のバネの場合，力と伸びは比例するので，
１ｍも伸ばさなくても，例えば１ｃｍ伸ばすだけでも，そのバネ定数は求められます。
また，バネ定数の単位は，特に決まったものはありませんので，

ｋ(kg重/cm)＝Ｆ(kg重)×ｘ(cm)　として，後から合ったものに換算しなおしても良いと思います。

計るにはバネばかりがあると便利です。
バネばかりに輪ゴムをつなぎその輪ゴムにおもりを吊します。
例えば100ｇのおもりを吊したとします。
そのときのゴムの長さを調べます。…長さ１
次に200ｇのおもりを吊したとします。
そのときのゴムの長さを調べます。…長さ２
長さ２－長さ１＝輪ゴムの伸び　です。

仮にそのときの輪ゴムの伸びが２ｃｍであったとすると，

ｋ(kg重/cm)＝Ｆ(kg重)×ｘ(cm)
ｋ(kg重/cm)＝0.1(kgw)×2(cm)
ｋ(kg重/cm)＝0.2(kg重/cm)　となります。

単位をＮ/ｍにしたいときは，9.8を掛けて，100で割れば良いので，
0.2×9.8÷100＝0.0196　約　0.02(Ｎ/ｍ)　となります。

ただ，これは輪ゴムをバネと見立てた場合で，
輪ゴムの伸びは加えた力に比例するかどうかは，ゴムの専門家ではないためわかりません。

No.4 回答者： sassakun 回答日時： 2005/04/21 20:47

＃３です。

すみません。
変なところで計算ミスです。

>> 単位をＮ/ｍにしたいときは，9.8を掛けて，
>> 100で割れば良いので，
>> 0.2×9.8÷100＝0.0196　約　0.02(Ｎ/ｍ)
　　訂正↓
単位をＮ/ｍにしたいときは，9.8を掛けて，
100を掛ければ良いので，
0.2×9.8×100＝196　約　200(Ｎ/ｍ)

です。

No.2 回答者： adjective 回答日時： 2005/04/21 20:15

静バネ定数でいくなら実際に荷重をかけて伸びを測定すればいいかと思います。

周波数が速くなると、どうなんでしょう？動ばね定数が
きいて来るかもしれませんね？

ばね定数ですが、ゴムの容量などのファクターもきいてくるので計算で出すのは難しいと思います。
有言要素法などを駆使すれば求められる(んだったか）と思います。

No.1 回答者： noname#11476 回答日時： 2005/04/21 17:31

計算式で算出するのではなく、そのゴムの物性値を測定して求めるものです。

大抵はメーカーが測定して保有しています。