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◆社外からはZ会出版編集部,社内では学参開発課といわれる部署に所属。
◆理科書籍の編集担当。
◆書籍編集の過程や理科に関する情報を発信できれば,と思っています。

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振り子

[2008年07月15日(火) ]

昨日のブログで,国立科学博物館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。