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振り子の減衰について
First_Noelの回答
- First_Noel
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私はとある測定で糸によるロスを低減させることで苦労したことがあります. 空気抵抗以外の損失については#2さまと同意見ですが, 加えて,糸の太さが0ではなく有限であることに由来する損失は結構大きいです. また,糸もよく見れば複数本をねじっていたり編みこんでいたりしているものもあり, これも損失を大きくします. これは糸のねじれやより糸ですとそれぞれの糸同士のこすれなどがあることが原因です. また,糸の表面状態も大きく依存すると思います. 大きくと言っても,恐らくですが,ある程度細い糸で大きく振らせるならば, 空気抵抗の方が大きそうですが. 上記の影響を見るには, ・いろいろな太さ,より方の糸を比べる. ・振り子の触れ幅を小さい状態で観察する. ことが考えられます. 特に後者は,空気抵抗は速度に比例(速度が大きいと速度の二乗に比例)するので, 空気抵抗の影響を小さくするならば,触れ幅を小さくしておくと良いからです. (振り子は触れ幅に関係なく一定周期で振れるので,振れ幅が小さければ最大速度が小さくなる.) 因みに,空気抵抗に関しては,弾丸や人工衛星でも考慮しますが, 錘の進行方向に対する対向面積,錘の質量,空気密度によって決まる 「弾道係数」が指標として用いられます.
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