振り子 アート作品

質問

大学のアート作品で大きな振り子（直径１m位の振り子）を作ろうとしているのですが、この大きさで丸１日動き続けることができる仕組みを作ることは可能でしょうか？？

錘の落ちる力を利用するタイプだと、調節次第でどのくらいの時間動き続けることができるものなのでしょうか？ちなみに最低でも６時間くらい動き続けてほしいです。

物理の知識がないので、アドバイスお願いします。

回答No.3

noname#100814

直径１m位の振り子とおっしゃっていますが、１mとは振り子の支点と錘との距離ですよね。
　普通それは直径ではなく振り子の長さと言います。
　それから、錘の落ちる力を利用するタイプとはどのようなものを指しているのでしょうか？
　もともと振り子とは、最下点よりも高いところに持ち上げられた錘が最下点に向かって落ちて行き、
落下によって得られた運動エネルギーによって、そのまま最下点を通り過ぎてもとの高さのところまで上がって行く、
という運動を繰り返しているものです。
　質問者さんが言われる調節次第の調節とは何をお考えですか？
　振り子で調節可能なのは長さと錘の重さと振り幅です。
　ところでいっぽう、いったん振らせ始めた振り子がやがて止まってしまう最大の原因は、動く錘が受ける空気の抵抗です。
　空気の抵抗は錘が動く速さが遅いほど小さくなります。
　つまり、振り子がゆっくり振れるようにすればよいのです。
　ご存知のように（振り子の等時性）、ゆっくり振らせるには振り子を長くするしかありませんから、
すでにお答えが寄せられているように少なくとも10ｍぐらいは必要でしょう、ということになるのです。

回答No.2

debukuro

風の影響を受けないように長い筒の中で振らせます
鉛など高密度の素材で振り子を作れば長時間振れます
建築用の大型の「下げ振り」がいいでしょう
これを10メートルくらいの高さの筒の中で振らせるのです

＞錘の落ちる力を利用するタイプだと
これは振り子ではありません
重錘です

回答No.1

tadys

振り子の振幅は空気との摩擦や支点の摩擦で徐々に小さくなります。
小さくなるのを遅らせる為には出来るだけ重い錘を使ってゆっくり振動するようにすることです。
このような振り子は「フーコーの振り子」と呼ばれ、
通常は１０メートル以上の長さにします。
振り子の支点は３６０度自由に動けるようにします。

屋外で展示すると風の影響で上手くいかない恐れが有ります。
階段の吹き抜けや体育館を使用するのがいいでしょう。

柱時計の振り子はずっと動き続けますが、これは外部からエネルギーが供給されるからです。
これと同じような仕組みを目立たないように作れば長時間動く振り子が作れます。
振り子の最下点に近づくにつれて振り子の長さを短くし、
最下点から離れるにつれ元に戻すように工夫すれば
動き続けることが可能になります。（ブランコを漕ぐのと同じ）

参考URL：

http://www.sci-museum.kita.osaka.jp/~yoshiya/foucault/list2.html