周期

まとめ

解説

ふり子の運動において、1往復にかかる時間を「周期（T）」と呼ぶ。この周期は、ふり子の振れ幅（振幅）やおもりの重さには関係なく、支点からおもりの重心までの「ふり子の長さ」によって変化する。ふり子の長さが長くなるほど周期は長くなり、ゆっくりと運動する。例えば、ブランコを漕ぐ際、座って乗ると立って乗るよりも重心が下がるため、ふり子の長さが長くなったのと同様の効果が生じ、周期が長くなってゆっくり揺れる。ブランコに座っている人の方が立っている人よりもゆっくり揺れるのは、この重心の位置によるふり子の長さの変化が原因である。
また、周期は振動数と密接に関係している。1秒間あたりの往復回数を振動数（f）といい、単位にはヘルツ（Hz）が用いられる。既存の解析手法であるストロボ写真などを用いれば、周期と速度の関係を定量的に把握できる。周期が0.25秒であれば振動数は4Hzとなり、周期が長ければ振動数は小さくなる。運動エネルギーの観点では、ふり子が最下点を通過する瞬間に位置エネルギーが運動エネルギーに最大効率で変換され、速度（秒速）が最大となる。