什麼是固有頻率?
固有頻率是指系統在偏離平衡位置後被釋放時,在沒有外加驅動力與阻尼的情況下自行振盪的速率。對於簡單的彈簧-質量系統而言,固有頻率只取決於彈簧剛度 k 與所掛載的質量 m。在機械與結構工程中,理解固有頻率非常關鍵:當驅動頻率接近系統的固有頻率時會產生「共振」,可能放大振動幅度,進而導致結構或設備損壞。
如何使用本計算器
請以牛頓每公尺(N/m)輸入彈簧剛度 k,並以公斤(kg)輸入質量 m。計算器會回傳以赫茲(Hz)表示的固有頻率、以弧度每秒(rad/s)表示的角頻率 \omega,以及以秒(s)表示的振盪週期 T。彈簧越硬、質量越輕,固有頻率就越高。
公式說明
無阻尼固有頻率的計算公式為:
其中 √(k/m) 就是角固有頻率 \omega(單位為 rad/s),再除以 2π 即可換算成一般頻率,也就是每秒的振盪次數(Hz)。週期則直接為 T = 1 / f。
實例計算
假設有一支剛度 k = 1000 N/m 的彈簧,掛著質量 m = 2 kg 的物體。則
使用注意事項與精準校對原則(6 大核心守則)
📐 1. 嚴格對齊輸入量綱與單位
輸入各項數值時請務必確認量綱(例如小時、天數、金額、百分比),避免單位不匹配引發推算偏差。
🔒 2. 純前端本機毫秒級隱私保障
所有計算邏輯 100% 在您的終端瀏覽器內完成,資料絕不上傳伺服器,嚴格守護商業與個人隱私。
📊 3. 符合公認學術與產業計算模型
演算法嚴格遵循國際通用數學公式與標準計算模型,經多重情境交叉核對,數值嚴密精確。
📋 4. 一鍵複製與免登入 PDF 匯出
支援一鍵複製推算結果字串至剪貼簿,亦可直接點擊列印按鈕輸出純淨 PDF 工作報表。
🔄 5. 多情景敏感度動態對比
建議針對極端值與多組預期情景分別試算,觀察輸出數據的波動區間,輔助做出更穩健的決策。
🛡️ 6. 專業諮詢與日常參考免責聲明
本工具運算結果供日常排程、學業研習與事前參考之用,如涉及重大法規或投資決策請諮詢持證專家。