振り子のおもりに適するもの

質問

振り子の周期を測定したいのですが、おもりのせいできれいにできません。（振れないで、楕円を描いて回ってしまう・おもりがくるくる回るなど）
振り子のおもりに最適なものを教えてください。
なるべく一般家庭にありそうなものでお願いします。

回答No.8

pitagorajr

遊園地の回転ぶらんこで実験なさってはいかがでしょう。長時間できますよ。

回答No.7

pitagorajr

今、国内旅行カテで円筒形の部屋の質問をしました。参考にしてください。

回答No.6

risunotorasan

手元にエレベーターの遠隔運転性能診断結果のグラフがあります。

加速走行時間　３．８秒（走行を初めて定常運転までの時間）
減速走行時間　４．８秒（減速を始めて停止までの時間）
定常運転速度　９０ｍ／分
但し速度変動　０．９ｍ／分の表示が別途記載されています。

参考になれば・・・。

回答No.5

ht1914

＃１です。
エレベータの加速度の影響を測るというのは難しいと思います。私が書いたのは振り子の周期が振り子の長さ、振り出しの角度にどの様に関係するかを０．１秒の精度で測るという方法です。この方法を一度家でやってみて下さい。測定に精度を出すというのがどういう内容かががわかると思います。そうするとエレベータの中での測定が精度を持つためにはどの様な注意が要るかもわかると思います。
私は糸を長くしてやっていますから糸の撚りの影響が小さかったです。おもりのぶれも小さかったです。１４ｃｍだと糸の撚り、おもりのぶれの影響は強く出てきます。釣具屋さんで細い目のテグスを手に入れてやってみて下さい。まず、動いていないところで測定が出来ていないとエレベータの中での測定が意味を持ちませんね。
体重計ではもうやったということなので加速度のおおよその値は求まっていますね。その加速度が振り子にかかると周期がどの程度変わるかも予想していないと実験は出来ませんね。その予想で実験内容を吟味します。
早くなる、遅くなるはわかるかもしれないですね。それ以上はやったことがないので何とも言えません。
固定が気になります。手で持つのでしょうか、スタンドに付けて床に置くのでしょうか。
エレベータは高層マンションのものですか。何秒間ぐらい加速度一定の状態が続きますか。

お礼

すみません。
補足の続きです。
振り子の周期の測り方は、
ビデオでとる
↓
PCに取り込む
↓
avi形式になおして、1フレーム（1/30）ごとに静止画キャプチャー
↓
1周期が何フレームにまたがっているかで時間を計算
です。

補足

テグスとおもりを長州屋で購入しました。
デグスは0.8号と2号です。
針金で作ったスタンドに結びつけて固定します。
エレベータは高層マンション用35階～4階までを利用します。（33階～5階までは高層階用エレベータのため通過）
加速度はせいぜい2,3秒ぐらいしか一定にはなりません。

回答No.4

noname#40706

振り子の周期を測定する実験はふつう５０回ぐらい振らせて平均値を計算します。エレベーターの加速している時間は短いです。その間の振り子の周期の変化を測定するのは難しいと思います。体重計をエレベーターにおいて体重の変化を調べるなどの方がはっきりと結果がでますよ。

補足

それもやりました。

回答No.3

risunotorasan

ぶら下げる糸はねじっていませんか？
より糸は力の加減でどうしてもよりが戻り回転します。
テグスがあれば良いのでしょうが。

ぶら下げる糸を２本にしては駄目でしょうか？
ブランコみたいに・・・。
この場合ある程度の重量がブランコの座る部分に必要でしょうけれど・・・。
　　１　　１
　　１　　１
　　１　　１
　　１　　１
　　＝＝＝
　　　重

解るかな？

お礼

テグス探してみます。ありがとうございました。

回答No.2

Kon1701

おもり、小さくて重いものがよいので、釣りの錘などがあればよいかもしれませんね。

ただ、楕円を描くのは、振り子の錘の放し方の影響があるかと思います。錘を放すとき、わずかに左右にぶれると軌道が楕円になります。正確に放すのは難しいですよ。
あと、錘の回転ですが、糸で吊っていますか？　糸の多くはねじってあるものがほとんどです。錘でぶら下げた場合、その影響でねじれが生じやすいです。編んである糸だと影響が少なくなると思います。編んである糸、ちょっと入手が難しいのですけど・・・。

補足

楕円を描いたときは、分銅をおもりに使いました。
糸はNo.1の補足と同じく家庭糸細口です。

回答No.1

ht1914

どれくらいの精度のものを考えておられるのかがわかりませんが家庭でやるというのであれば周期は０．１秒まで出れば充分でしょう。
おもりは５０ｇ程度で糸は普通の木綿糸で測ることが出来ると思います。
どの様なおもりと糸を使ったのですか。くるくる回るというのは糸が太いのと違いますか。凧糸のようなものでなく縫い糸がいいです。太いと糸の撚りが戻ってしまいます。木綿糸でも撚りが戻りますが問題になるほどではないと思います。
周期は１０往復の時間を測って１０で割ると精度が上がります。普通の腕時計で出来ます。周期は角度に関係しないと習っていると思います。これは角度が小さいときに成り立ちます。大きくなるとずれてきます。どれくらいの角度でどれくらいずれてくるのかも測定できます。やる前にどちらにずれるかを予想して下さい。
周期の長い方が測定が楽ですので糸の長さは１．００ｍから初めるといいでしょう。

補足

おもりがくるくる回ってしまったのは、5円玉を使ったときでした。糸は家庭糸細口です。（普通の縫い糸）
エレベータの加速度がかかる。→振り子の周期が変わる。を証明したいのでそんなに長くはできません。
せいぜい14cmです。