振り子の減衰を測定する！

質問

先日学校の実験で振り子の減衰を実験的に測定する、ということになりました。
　私は、センサーを用いて実験を行いたいと思うのですが、どのようにして周期を測ったらよいのか分かりません。先生の話では振り子の軌道にいくつかの点をとり、tの時刻までは点1を通ったが、t2では点1は通らない。といったようにいくつかに場合分けしてセンサーで測定するといいと言っていました。しかし、いったいそれで何を測って、どの式に当てはめて計算して行けばよいのか分かりません。最大角や時間、距離は測れると思うのですが...。今回の実験では糸の長さｌ(エル)とおもりの質量を変えて減衰が何によっているのかを調べる実験です。

物理は苦手でとても困っています。アドバイスいただけるとうれしいです。よろしくお願いします！

回答No.1

noname#65504 · ベストアンサー

減衰のない単振り子の自由振動は正弦(sin)波形を示します。

減衰のある波形は以下のサイトにあるような波形を示します。
このような波形から減衰は、各振幅から対数減衰率として求めることができます。

http://www.onosokki.co.jp/HP-WK/c_support/faq/pdf/damping_facter.pdf#search='対数減衰率'

つまり、振幅の時間変化を記録すれば、減衰は求められます。

なお、減衰を求める方法は他にもありますが、参照サイトの（２）、（３）の方法は、フーリエ変換の知識と分析プログラムまたは機械がないと難しいです。

お礼

ありがとうございました。
とても参考になりました☆がんばってみます！