振り子の周期

一般小学生

まとめ

【定義】 振り子が右から左へ行って、また元の位置に戻ってくる(1往復する)のにかかる時間。

まとめ

振り子の周期は、重りの重さや振れ幅に関係なく、振り子の長さによってのみ決定される(振り子の等時性)。

解説

振り子が1往復する時間を周期と呼ぶ。振り子の周期を $T$、振り子の長さを $l$、重力加速度を $g$ とすると、公式 $T = 2pi sqrt{l/g}$ で表される。この式からわかる通り、周期は振り子の長さの平方根に比例し、重りの質量や振れ幅(振れ角が小さい場合)には依存しない。この性質を「振り子の等時性」といい、ガリレオ・ガリレイによって発見された。周期を2倍にしたい場合は、振り子の長さを4倍にする必要があるなど、実験や計算問題で頻出の概念である。

小学生のみなさんへ

ふりこが、右からはじまって左へ行き、また右のもとの場所にもどってくるまでの時間を「ふりこの周期(しゅうき)」というよ。しゅうきを決めるのは、ふりこの「長さ」だけなんだ。おもりの重さを変えたり、はなす高さを変えたりしても、しゅうきは変わらないというふしぎな性質があるんだよ。これを「ふりこの等時性(とうじせい)」と呼ぶんだ。

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