重いおもりはゆっくり振れる? ガリレオが発見した振り子のひみつを確かめよう。
おもりの重さを2倍にすると、振り子が1往復する時間(周期)はどうなるでしょう?
直感でOK。選ぶと実験装置が使えるようになります。
| # | 条件(長さ・重さ・振れ幅) | 測定結果 |
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周期を決めるのは「糸の長さ」だけ。おもりの重さを変えても、振れ幅を変えても(小さいうちは)、1往復にかかる時間はほとんど変わりません。これを振り子の等時性といい、ガリレオ・ガリレイが教会のシャンデリアの揺れを見て発見したと伝えられています。
重いおもりには大きな重力がはたらきますが、そのぶん動かしにくさ(慣性)も大きいので、ちょうど打ち消し合うのです。この性質を利用したのが振り子時計。糸を長くしたときだけ周期が長くなったことにも気づきましたか?
実は振れ幅をうんと大きくすると周期はほんの少しだけ長くなります(45°で約4%)。記録表をよく見ると、その差が見つかるかもしれません。
読んだ内容を自分の言葉で説明してみよう。AI生徒が3サイクル質問してきます。