この記事では、振り子の4つの法則とは何かについて説明します。このように、振り子の法則のそれぞれについて説明があり、さらに振り子の 4 つの法則をまとめた公式が何であるかがわかります。
振り子の法則とは何ですか?
振り子の法則は次のとおりです。
- 大衆の独立の法則。
- 等時性の法則。
- 長さの法則。
- 重力加速度の法則。
単振り子の 4 つの法則をそれぞれ以下に説明します。
大衆の独立の法則
質量の独立の法則は、振り子の周期が弦から吊り下げられた質量から独立していることを示しています。
したがって、振り子運動を行う物体の質量は振動の周期を変化させません。したがって、異なる質量の 2 つの振り子は、弦の長さが同じであれば同じ周期になります。
等時性の法則
等時性の法則は、振り子の振動周期は振り子の振幅に依存しないと述べています。
これは、振り子の振幅が大きくても振り子の運動の周期が大きくなることはなく、逆に振り子の振幅が小さくても振動の周期が小さくなることはないことを意味します。
したがって、2 つの振り子の弦の長さが同じであれば、振幅が異なっていても周期は等しくなります。
長さの法則
長さの法則は、振り子の振動周期はその弦の長さに比例するというものです。したがって、振り子の紐が長ければ長いほど、その振動周期は長くなります。
したがって、2 つの振り子の弦の長さが異なる場合、弦の長さが長い振り子の周期は長くなります。
重力加速度の法則
重力加速度の法則は、重力加速度が振り子の振動周期に反比例するというものです。つまり、振り子が置かれている場所の重力が大きくなるほど、振り子の運動の振動周期は短くなります。
たとえば、地球の表面にある振り子を研究し、次にまったく同じ振り子を月の表面に置くと、月の重力 (1.62 m/s 2 ) は地球の重力 (9.81 m/s 2 ) よりも小さいです。
金:
-
振り子運動の周期です。
-
振り子の紐の長さです。
-
は重力による加速度であり、地球上での値は 9.81 m/s 2です。
結論として、前の式から、振り子の周期は弦の長さと重力加速度にのみ依存することが推測できます。