그림과 같은 시스템

건축구조기술사 제118회(2019년) 4교시 4-1번 · 25점

그림과 같은 시스템에 대해 u1과 θ를 자유도로 하는 운동방정식, 고유진동수(Natural frequency) 및 이에 해당하는 모드형상을 구하시오. (단, 단위와 자중은 무시하며 단진자의 길이 L = 3이다. 또한, m1 = 2, m2 = 1, k1 = 6, k2 = 2 이며, sinθ ≈ θ 인 선형시스템으로 가정한다.)