単振り子
振り子が 1 往復する時間(周期)が 何で決まり、何では決まらないかを確かめます。
2.0 m
25°
重力(天体)
周期 T
—
1 分間の往復回数
—
経過時間
0.0 s
糸におもりをつけて揺らす単振り子。1 往復にかかる時間を 周期といいます。
周期は
意外なことに ── 周期はおもりの重さにも、振れ幅にもよらない(振れ幅は小さいうちは)。 決めるのは糸の長さと重力だけ。スライダーで確かめてください。
周期は
T = 2π√(L/g)(L=糸の長さ、g=重力加速度)。意外なことに ── 周期はおもりの重さにも、振れ幅にもよらない(振れ幅は小さいうちは)。 決めるのは糸の長さと重力だけ。スライダーで確かめてください。
いま何が起きている?
ここがポイント
- 周期は 糸の長さ L と 重力 g だけで決まる(T = 2π√(L/g))。
- おもりの重さ・振れ幅は周期に関係しない(振幅が小さいうちは)── 振幅を変えても周期表示が動かないことを確認。
- 長さを 4 倍にすると周期は 2 倍(√のため)。月では g が小さく、ゆっくり揺れる。
- これが振り子時計の原理。長さで「1 秒」を正確に刻める。