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重力加速度を求める実験の計算方法

長さ1.00mの短振り子を小さな振り幅で100往復させ、その時間を計ったら200sであった。この結果からこの地点における重力加速度gの値を求めよ。π=3.14として計算せよ。答えは少数第3位を四捨五入し、少数第2位まで求めよ。という問題で重力加速度gを求めるための計算式がどうしてもわかりません。g=ルート(全体)T分の2πルートlであってるでしょうか?どなたか教えてください。よろしくお願いします。

みんなの回答

noname#252183
noname#252183
回答No.2

単振り子の周期Tはテキストにあるでしょうが、 T=2*π*√(L/g) これをgについて解くだけ。 g=4*π^2*L/(T^2) から重力加速度が求まります。 この問題で周期Tは、2秒、振り子の長さLは1mです。 ちなみに計算してみたら、g=9.85960・・・m/s^2 となりますので、少数第2位まで求めると、答えは 9.86 m/s^2 です。 (問題文の作成者が実際に、例えばタコ糸と分銅とストップウォッチで測定したとすれば、よい値ですね。おそらく問題を作文しただけで、実験なんかしていないでしょう。)

hekate200
質問者

お礼

とてもわかりやすくて早いご回答ありがとうございます。  これで明日の試験で間違わずに解けると思います!

  • htms42
  • ベストアンサー率47% (1120/2361)
回答No.1

どうしてこういう実験をやればgの値が求められるということが分かったのですか。 実験をやる前にgと周期の間に成り立つ関係は確めているはずですね。 実験とは体を動かすことではありません。 >小さな振り幅で100往復させ 200sというのは時間をかけすぎではないでしょうか。 振動の回数がこれだけ多くなれば周期が変化していないという確認が必要になってきます。 振り幅の最初は何度くらいでしたか。 100往復後にどれくらい振り幅が小さくなっていましたか。 振り幅が小さくなっているということはエネルギーを失っているということです。それでも「周期は一定とみなせる」というのであれば別の確認が必要であるということになります。 周期とgの関係が分からないままに測定をしたというのであれば周期と振幅の関係も分からないままでしょうね。 どういう近似をして得られた結果かも分かっておられないでしょうね。

hekate200
質問者

補足

ご指摘ありがとうございます。  問題をよく理解しないまま解こうとしてました。 もっと基礎を学習しておけばよかったと思います。 ご回答ありがとうございました!

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