振り子の基準面について

質問

振り子の基準面とは、振り子をそっと置いたときの重りの中心なのか、底面なのかがわからず困っています。
テキストによってバラバラなのですが、どちらも正しいのでしょうか？

中学生に教えなくてはいけないのですが、専門が物理ではないため、その部分が曖昧です。

どなたか教えてください。

回答No.2

Quarks · ベストアンサー

重力による位置エネルギーを考えている状況でしょうか？
そうがとすれば、おもりが基準面からどのくらいの距離上がり下がりしたかを考えるだけのことなので、おもりのどの部分を基準にするかは，任意なのです。
ですから、おもりの上面でも下面でも中心でも重心でも構いません。

実験などでは、計測しやすいように定めた方が良いので、おもり下端か上端を選ぶのが良いでしょう。中心だと、読み取りにブレが生じやすいと思いますよ。
添付図の場合、上端や下端ははっきり確認できますが、中心を通る線はどれか判断が難しいでしょう？

なお、蛇足になりますが、基準面を測る位置を、下端なら下端と一度決めたら、おもりがどんな位置に有ろうとも、そのときのおもりの下端の高さが、基準面からの高さになります。

お礼

丁寧な解説ありがとうございました。

回答No.1

bibendumbibendum

中学生の範囲を超えますが、振り子のおもりは質点と考えます。
質点は重さはあるけれど、大きさはないものです。
どうしてもおもりの大きさにこだわりたいのなら、重心の位置です。

http://ja.wikipedia.org/wiki/質点
http://ja.wikipedia.org/wiki/重心

お礼

丁寧な解説ありがとうございました