振り子について

質問

http://www.unic.or.jp/untour/subfou.htmの文章の中に、「振り子の下に置かれた電磁石が空気中の摩擦をなくすため、振り子は一律に揺れます。」とありますが、なぜ電磁石が下にあると空気中の摩擦をなくすのですか？
また、小さな振り子（１ｍ）でも、長時間振動させたら「フーコーの振り子」の効果があらわれますか？

回答No.4

abyssinian · ベストアンサー

そのサイトは「電磁石によって空気摩擦（による減衰）が無くなるため、振り子の揺れは一定です。」という意味です。

>小さな振り子（１ｍ）でも、長時間振動させたら「フーコーの振り子」の効果があらわれますか？

　専門的には「コリオリの力」と言います。角度が次第に変わる現象は振り子の長さに関係しませんよ。精度良く作れば観測できます。

　1828年フランス人コリオリによりコリオリの力が発見された。しかし小さな振り子の実験では、種々の外乱が大きく、有効な観測ができませんでした。巨大な振り子は長い間振れると信じられたので、1851年フランスでフーコーはそれを実行した。だがやはり結果は駄目で、電気技師によって、電磁石による時計仕掛けが追加された。振れは止まらなくなっても、種々の技術的な未熟さで、有意な結果は得られず、大衆の見せ物で終わった。次の世紀に科学技術が大きく進歩した結果、ようやく観測データーと呼べる結果が出はじめた。

僕が過去に書いたレスのリンクを見てください。
http://oshiete1.goo.ne.jp/kotaeru.php3?q=958759

1855年パリ万博にフーコーが出品した物。吊り構造の図があります。
http://visite.artsetmetiers.free.fr/site_anglais/pendulum_museum_a.html

1959年の天井裏電磁石。分かりやすい図です。電磁石の制御は光線の遮断。
http://www.griffithobs.org/exhibits/Pendulum/pendulum.html

現代のエレクトロニクスによる下置き電磁石。
http://www.physics.umd.edu/lecdem/services/demos/demosd5/d5-16a.htm

データーの例。1995年現代です。ふりこの長さ83センチ。何を観測してる実験だと思いますか？なかなか壮大なんです。
http://www.physics.uoguelph.ca/foucault/F6.html

おまけ。
卓上フーコー
http://www.betrisey.ch/emini.html
日本国内のフーコー振り子
http://www.sci-museum.kita.osaka.jp/~yoshiya/foucault/list2.html

お礼

詳しい説明・多くのＵＲＬ、有り難うございます！
大変参考になりました！！

回答No.3

shkwta

学校の教材用に、約1mの小型のフーコーの振り子を売っています。
http://www.shimadzu-rika.co.jp/products/product/146480.html
仕組みも書いてありますが、そこから想像すると、振り子のおもりに鉄片を仕込んでおき、振り子の動きを光センサーなどで感知し、振り子が降りてきたときだけ電磁石を働かせて振り子を引っ張る。あるいは、おもりに磁石をつけて、振り子の動きにあわせて電磁石のＳＮを切り替える、などが考えられます。

＞空気中の摩擦をなくすため
この表現は誤解を招きそうです。「空気との摩擦で失われるエネルギーを、電磁石によって補うことで、長時間の運転ができる」という意味でしょう。

参考URL：

http://www.shimadzu-rika.co.jp/products/main.html

お礼

有り難うございます。教材用のフーコーの振り子があったんですね。

回答No.2

yamaichiro

言葉が間違ってるんじゃないでしょうか。
電磁石で空気中の摩擦をなくすなんてできませんよね。

私は、空気と球の摩擦で減った分の運動エネルギーを
補うために、球が近づいてきたときに磁化して加速し
ているのかなーと思うんですが、どうでしょうね。

想像ですが、日本語説明を作ろうとして、その電磁石
について(英語nativeの人に)聞いたら、要するに云々
だよ、とか言われたのをそのまま日本語にしちゃった
とか。

フーコーの振り子の効果は小さくてもあるはずですが、
ひも(?)の軸との抵抗を小さく作るのは難しそうなの
で、日常で再現するのは困難でしょうかね。

回答No.1

mmmma

誤解しやすい書き方ですね。

ようするに電磁石の反発力で、振り子の摩擦による運動エネルギーの損失分を補って止まることなく揺れ続けるということです。

小さな振り子でも長時間揺らすと同じ現象が見られると思いますが、小さい振り子は周期が短く、吊り下げている部分の影響も受けやすいので誤差が大きくなる可能性があります。

お礼

早速の解答有り難うございます。
反発力で運動エネルギーの損失分を補ってくれるんですね。有り難うございます。