振動
振動とは、ある平衡点を中心に前後（または上下）に素早く動くことを意味します。振動は周期的（パターンがある）な場合とランダムな場合がある。振動しているものは、同時に揺れることがあります。規則的に振動している場合、空気を振動させることができるので、音楽的な音を出すことができるかもしれません。この振動は、耳と脳に音波を送ります。
地震工学を含む構造工学では、振動が悪い影響を与えることがあります。構造物の故障の原因になるかもしれません。
振動する物体が完全に往復する時間を周期といい、1秒間に往復する回数を周波数といいます。1秒間に往復する回数が周波数で、単位はヘルツ（Hz）です。平衡点からの最も遠い距離が振幅である。
振動の種類
フリーバイブレーションとは、「押す」ことで振動を起こし、自由に振動させること。例えば、子供をブランコに乗せてから手を放したり、音叉を叩いて鳴らしたりすることがこのタイプの振動の例です。機械システムは「固有の周波数」で振動し、徐々に風化していきます。
強制振動とは、機械システムに交互に力や動きを加えることです。このタイプの振動の例としては
- バランスを崩して揺れる洗濯機。
- 輸送時の振動（トラックのエンジン、スプリング、道路の組み合わせによるもの）。
- 地震の際の建物の振動。
強制振動では、振動の周波数は加えられた力や運動の周波数となります。その効果の大きさは、実際の機械システムに依存する。
質問と回答
Q: 振動とは何ですか?
A: 振動とは、ある平衡点を中心に前後に（または上下に）素早く動くことを意味します。
Q: 振動は常に周期的ですか?
A: 振動には周期的なもの（パターンがあるもの）とランダムなものがあります。
Q: 振動しているものが同時に揺れることはありますか?
A: 振動しているものが同時に揺れることはあります。
Q: 規則的な振動が音符を生み出すことはありますか?
A: はい、規則的な振動であれば、空気を振動させることができるため、音符を奏でることができます。
Q: 振動する物体はどのようにして音を出すのですか?
A: 振動する物体は、音波を耳と脳に送ることによって音を出します。
Q: 地震工学を含む構造工学では、どのような振動が問題となるのでしょうか?
A:地震工学を含む構造工学では、構造物を破壊するような振動はよくありません。
Q: 振動する物体の周期と周波数は何ですか?
A:振動している物体が完全に往復する時間を周期、1秒間に往復する回数をヘルツ（Hz）で表したものが振動数です。
