単純な振り子は、長さ L の質量のないひもからぶら下がっている質量であり、中央のピボット ポイントからスイングすることができます。重りがその中心点から移動すると、重力によって重りが下に引っ張られ、弦の張力によって重りが中心点に向かって引き戻されます。質量は、張力によって速度が低下し、再び中心点に向かって引き戻される間、中心点を通過し続けます。このタイプの運動は、単純調和運動として知られています。調和運動の 1 サイクルを完了する時間を周期と呼びます。
単純な振り子の長さは、振り子の運動の周期に比例します。この関係は次の式で表されます
どこ
T =期間
L =振り子の長さ
g =重力による加速度
振り子のサンプル問題の長さを見つける
この問題例では、振り子の公式を使用して、既知の期間の振り子の長さを見つける方法を示します。
質問: グランドファーザー クロックは、1 秒の経過を測定する振り子を備えた装飾的な時計です。周期が 1 秒になるには、振り子の長さはどれくらい必要ですか?
重力による加速度に 9.8 m/s を使用します。
上記の期間式から始めます。
両辺を四角にして部首をなくす
両辺にgを掛ける
各辺を 4π で割ります
期間と重力の値を挿入します。
長さ =0.25 m
答え: 周期が 1 秒の単純な振り子の長さは 0.25 メートルまたは 25 センチメートルです。
この種の問題では、値とともにすべての単位を記述することをお勧めします。これは、答えに長さを期待していて、たまたま長さの 2 乗または 1/長さである場合に、単純な数学エラーをキャッチできます。長期的には時間を節約できます。
さらにヘルプが必要な場合は、単純な振り子の周期の例の問題と、振り子の例を使用した重力による加速度の計算を確認してください。
