■ロンパリ(その9)
フーコーの振り子はパリのパンテオンのドームから吊り下げられた長さ67m,重さ28kgの振り子であった.
アニメ「アルプスの少女ハイジ」のオープニングで,ハイジが漕いでいるブランコの長さは?
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[1]単振動を仮定した場合
単振り子の周期Tは
T=2π√(l/g)〜2√l
で与えられる.
l=25cm→T=1秒
l=1m→T=2秒
になる.
ハイジのブランコでは,T=12秒なので,
l=T^2g/4π^2=36m
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【1】フーコーの振り子
物理の教科書に載っているフーコーの振り子(1851年)とは長い振り子の端に重りをつけて振らせたもので,地球の自転の証明に用いられた.地球の自転によって振動面が北(南)半球では右(左)回りにつ回転するように少しずつずれていく.
フーコーの振り子はパリのパンテオンのドームから吊り下げられた長さ67m,重さ28kgの振り子であった.
T=2π√(l/g)〜2√l
T=16.4秒
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[2]単振動を仮定できない場合
ハイジのブランコは70°くらい振れるいるので,単振動の振幅が小さいという仮定を逸脱している.
そこで,楕円積分Kを用いると
T=4K√(l/g)
θ=70°=7π/18,k=sinθ=0.57→K=1.73〜√3
ハイジのブランコでは,T=12秒なので,
l=T^2g/16K^2=29m
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[結論] ハイジのブランコの長さは,約30mである.
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