理科や科学においては,「思考」や「試行」が大切。
そこで,日々の仕事や出来事の中での「思考」や「試行」のうち,役立ちそうなことを,
理科担当としての「指向」性にもとづいて書いていく予定です。
とはいいながら,単に自分の「嗜好」に走っているだけかもしれませんが…。
[2008年07月15日(火) ]
昨日のブログで,国立科学博物館のフーコーの振り子について少し触れたので,今日は,振り子ネタで書いてみたいと思う。
振り子は,振幅があまり大きくない場合には,振幅によらず,その周期が一定である。
これを,振り子の等時性といい,この現象を発見したのはガリレオ・ガリレイと言われている。
また,振り子の周期は,つるしている糸の長さに比べて,おもりの直径が十分に小さい場合,糸の長さによって決まり,おもりの質量にはよらない。
このような場合の振り子の周期は,2π×[糸の長さの平方根]/[重力加速度の大きさの平方根]で表されることが知られている(πは円周率)。
国立科学博物館のフーコーの振り子は,糸の長さが19.5m,おもりの直径は30cm程度なので,糸の長さに比べて,おもりの直径は十分に小さいと考えられるので,上述の振り子の周期の式を使うことができる。
そこで,僕は,フーコーの振り子を眺めながら,糸の長さが19.5mであること,重力加速度の大きさが9.8m/s/sであること,そして,上述の振り子の周期の式を用いて,フーコーの振り子の周期のおおよその値を計算してみた(もちろん暗算で)。
19.5/9.8は,ほぼ2なので,国立科学博物館のフーコーの振り子の周期は,2π×[2の平方根(ルート2)]〔秒〕とみなせる。
これを計算すると,周期の近似値として,約9秒が得られる。
そして,腕時計の秒針を用いて,実際に周期を測定してみたところ,約9秒であった。
当たり前のこととはいえ,やはり,計算値と実測値が一致するのは,気持ちいい。
その気持ちよさを味わってから,僕は,フーコーの振り子を後にした。