ばねの変位量について(ばね組み合わせ時)
下記の2つの問題について解き方、考え方等教えてください。お願いします。
ばねの状態は添付画像の右側の図になります。
左側の直列の図は無視してください。
1.点A,Bの中間点での変位量を求めよ。
(F9とF10が引き合っている点)
答えは、2/3x となっていますが、解き方がわかりません。
私なりに解いてみたのですが、
並列部の変位量は 1/2x
並列部を一つのばねと考えて、
上のばねと並列部のばねは直列なので変位量は x
よって 1/2x+x=3/2x となってしまいます。
ちなみにですが、
点A,Bの中間点ではなく、おもりとばねが接続されている位置だと
変位量って変化するのでしょうか。
2.固有振動数を求めよ。
・1本のばねのばね定数k:400N/m
・質量M:12kg
・ひずみエネルギーの和:1/3kx2
答えは、24Hz です。
答えの24Hzとは関係なくなりますが、解法の中で、
等価なばね定数kfは下記で求まる。
1/2kfx2=1/3kx2
よってkf=2/3k
となっていますが、まず「等価」という意味がよく理解出来ませんでした。
弾性エネルギーの公式とそれぞれのばねの弾性エネルギーの和を
イコールにしていますが、なぜそうするのかいまいちわかりませんでした。
お手数おかけしますが、どなたか教えていただけないでしょうか。
よろしくお願いします。