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經濟部所屬事業機構新進職應用力學96 年第 35 題複選題

一個吊掛質量塊之彈簧,其彈性常數為k。當彈簧彈性常數增加為2k時,則:

A自然振動頻率變為2倍
B自然振動頻率變為 $1/\sqrt{2}$ 倍
C自然振動頻率變為 $\sqrt{2}$ 倍正確答案
D質量塊之靜平衡位置向上升正確答案
答案與詳解
C、D
正確答案
彈簧常數k→2k時,自然頻率變√2倍(ω∝√k),且靜態變形δ=mg/k減半,平衡位置上移。

逐選項解析

A自然振動頻率變為2倍✕ 易錯陷阱
ω=√(k/m),k變2k時ω=√(2k/m)=√2·√(k/m),頻率變為√2倍而非2倍。常見誤將k→2k直接對應頻率×2。
B自然振動頻率變為 $1/\sqrt{2}$ 倍✕ 錯誤
1/√2倍是k減半時的結果,題目是k增加為2k,方向相反,頻率應增大而非減小。
C自然振動頻率變為 $\sqrt{2}$ 倍✓ 正確
D質量塊之靜平衡位置向上升✓ 正確

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