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같은 시간 간격으로 되풀이되는 진동과 소음의 조화 운동의 경로 운동 혹은 조화 운동(harmonic motion)이라고 한다. 주기 운동을 하는 입자가 운동하는 경로마저 동일한 경 우, 이 운동을 진동이라고 한다.
자유진동과 강제진동의 구분
진동은 자유진동(natural oscillation)과 강제진동(forced oscillation)의 두 가지로 크게 구분할 수 있다. 자유진동은 외부에 서 작용하는 힘이 없이 일어나는 진동으로, 초기 변위나 속도(충격의 변화로 볼 수 있는)에 의하여 일어나게 된다. 강제진동은 외부에서 가해지는 힘을 받아서 일어나는 진동으로 주기적일 수도, 비주기적일 수도 불규칙적일 수도 있다. 주기 진동이란 일정한 시간간격을 두고 반복하는 진동을 말하며 비 주기진동이나 불 규칙 진동의 경우에는 그러한 반복성은 일어나지 않는다.진동은 때에 따라 직접적으로 사람이나 물건에 직접적으로 영향을 미칠 만큼큰 경우도 있으나 때로는 무시할 만큼 작은 진동이 발생되는 경우도 있다. 그러 나 이렇게 무시할 만큼 작은 진동이라고 해도 공진이라는 현상으로 인해 더 큰 진동을 주는 경우가 발생한다. 강제진동의 경우, 이 진동의 진폭은 원래 계의 자 연 진동수와 강제력의 진동수에 크게 의존한다. 강제력의 진동수는 처음 진동수 에서 시간이 지남에 따라 점차 감쇠하게 되고, 계의 자연 진동수에 가까워질수 록 진동의 진폭은 점점 커져가고 두 진동수의 값이 일치하는 곳에서는 진폭은 최대가 된다.
공진 강제력과 진동수
이때를 공진이라 하고, 이때 강제력의 진동수를 공진 진동수라고 한다. 이러한 공진에 대한 예는 주위 어디에서나 잘 볼 수 있다. 와인 잔의 가장자리 주위를 손가락으로 퉁길 때 와인 잔이 울린다던지, 오페라 가수가 특정 음으로 노래를 불러 와인 잔을 깨었다는 것은 공진의 좋은 예이다.소음이란 인간의 쾌적한 생활환경을 해치는 소리, 즉 인간이 원하지 않는 소 리를 의미한다. 인간은 각자의 심신상태· 환경조건에 따라 임의의 소리, 즉 음악 · 자동차 소리 등 모든 소리가 주관적인 판단에 의해 소음이 될 수 있다. 예를 들 면, 평상시 자기가 좋아하는 음악도 극도로 피곤하여 휴식을 취하고자 할 때는 소음이 된다.진동과 소음에 의한 피해공진에 의한 피해 사례로는 1940년 미국 워싱턴 주의 Tacoma Narrows Bridge의 파괴를 들 수 있다. 다리가 건설되어 차량이 통행한지 불과 1주일 만에 근처에 서 불어온 돌풍으로 인해 이 거대한 다리가 부서지게 된 것이다. 이렇게 진동은 우리에게 여러 가지로 피해를 주는 경우도 있지만 반대로 이러한 진동의 공진 특성을 이용하여 유용한 일을 수행하는 경우도 있다.
부품의 전달장치 정리
예를 들 면, 부품 전달 장치, 콘크리트 콤팩터등의 장비 등은 의도적으로 진동을 유발시키고 있다. 또 우리가 다루는 진동 시험기는 생산물이나 부속품에 제어된 진동을 주어 진동에 대한 물 리적 혹은 기능적인 반응 시험과 저항능력을 조사하는 데 광범위하게 쓰인다.소음이 인간에 미치는 영향은 청력에 영향을 준다든가, 인간이 소음으로 인해 시끄럽다고 느껴 자기 일에 몰두할 수 없다든가, 또는 TV를 보는 데 방해를 받 는다든가, 정신적· 신체적으로 피해를 받는 것 등 여러 가지가 있다. 이와 같은 영향은 소음의 물리적인 성질에 따라 달라지고, 그 소음을 듣고 있는 인간이 어 떤 상태에 있느냐에 따라 달라질 수 있다. 소음 레벨이 클수록 우리가 받는 영향 은 크다. 또, 소음의 주파수 성분이 저주파보다는 고주파 성분이 많을 때 크게 영향을 받으며, 지속시간이 길수록 더 많은 영향을 받는다. 지속적인 소음보다 연속적으로 반복되는 소음과 충격음에 의한 영향이 더 크다고 할 수 있다.