振り子の共振

質問

むかし、高校の物理で振り子の共振の実験をやったのですが、
エネルギーは空気を伝わっているということで間違いないですか？
すると、真空では共振が起こらないのでしょうか？

回答No.2

htms42 · ベストアンサー

横に張った糸または棒に２つの振り子をつけたものでやられたと思います。
片方の振り子が振れる事で横に張った糸（棒）が動き他方の振り子が動きます。
空気によって伝わるというのはどういうことから考えられたのでしょうか。

２つの振り子の接続が必要です。
２つの振り子を別々に並べて動かない支点に取り付けます。
片方を動かしても他方は動かないはずです。
支点から少し下の位置で２つのふりこに横糸を張って振らします。
共振が起こります。

この共振の特徴は片方が動いていると他方も動くというだけではありません。運動状態が入れ替わるのです。

振幅の変化を書きます。
Ａ　ａ→０→ａ→　
Ｂ　０→ａ→０→

このような変化が起こるためには２つの振り子を同じものにしないといけません。

Ａ　ａ→ａ’　（ａ’＜ａ）
Ｂ　０→ａ''　（ａ''　小）
という動きだけを見ていても分かりません。
２つの振り子の固有振動が一致していなくてもＢはいくらか動きます。

糸と錘があれば出来ますのでやってみてください。
高校でやったという記憶だけでなくて確めることができます。

補足

>２つの振り子の接続が必要です。
>２つの振り子を別々に並べて動かない支点に取り付けます。
>片方を動かしても他方は動かないはずです。
>支点から少し下の位置で２つのふりこに横糸を張って振らします。
>共振が起こります。
この違いに気づきませんでした。やっと謎が解けました。
どうりで、双子の子供をブランコに乗せても共振現象が見られなかったわけです。実はさっきそんな実験をして謎が深まっていました。微妙な体重差で共振が起きないのかと思っていましたが、そういうことではなかったのですね。

回答No.1

goopth

おそらく床に水平な一本の棒（もしくは紐）に、二つの振り子を付けて行った実験かと思います。

一方の振り子の振動がもう一方の振り子に伝わる道は、
・空気を介する
・棒（紐）を介する
の二通りあるので空気が無くても共振は起きると思います。
ただ、どちらの寄与が大きいかは計算してみないと正しいことは言えませんが、棒によって伝えられる振動の方が遥かに大きいと思います。（感です。

私は、空気が無くても空気中とほとんど同じように共振が起きると考えます。