一般小学生
まとめ
解説
振り子の運動において、おもりが1往復するのに要する時間を「往復時間」と呼びます。この時間は、振れ幅が十分に小さい場合、おもりの重さや振れ幅の大きさには依存せず、振り子の長さ(支点からおもりの中心までの距離)だけで決まるという性質を持っています。これを「振り子の等時性」といいます。
振り子の長さと往復時間の関係には明確な規則性があります。往復時間は振り子の長さの平方根に比例するため、例えば往復時間を2倍にするには、振り子の長さを4倍(2の2乗)にする必要があります。同様に、往復時間を3倍にするには長さを9倍にする必要があります。
| 条件 | 変更内容 | 往復時間の変化 |
|---|---|---|
| 振り子の長さ | 長くする | 長くなる |
| おもりの重さ | 重くする | 変わらない |
| 振れ幅 | 大きくする | 変わらない |
小学生のみなさんへ
ふり子が「いって、もどってくる」までにかかる時間を「往復時間」といいます。
ふり子にはとてもふしぎな規則性があります。おもりを重くしたり、はなす場所を高くしてゆれ方を大きくしたりしても、この時間は変わりません。時間が変わるのは、糸の長さを変えたときだけです。
糸を長くすると、往復時間は長くなります。もし時間を2倍にしたいときは、糸の長さを4倍にする必要があります。このように、ふり子の長さと時間は深い関係があるのです。
ルラスタコラム
昔の時計には、大きなふり子がついているものがありました。これは、ふり子が同じ時間でゆれ続ける性質を利用して、正確に時間を刻むためだったのです。ガリレオという科学者が、教会の天井からつるされたランプがゆれるのを見て、この性質を発見したといわれています。
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