ペンデュラム ウェーブ。 つい見てしまう振り子の波!15個の振り子が1分後にシンクロするぞ!

ペンデュラムウェーブの仕組みや美しさを理系大学生が解説!

ペンデュラム ウェーブ

YouTube:Grand illusions 振り子のひもの長さを変えて、周期をずらし動きの変化を楽しむものです。 上手くできればヘビのような動きから、一定のパターンの動き、またヘビのような動きと同じ動作を繰り返します。 これを作ってみます。 レッツ チャレンジ! ペンデュラムウェーブの材料紹介 とりあえずYouTubeにある動画をみて構想を練り、材料を買ってきました。 まず振り子の球として釣りに使う丸い重りと、糸としてテグスを用意。 振り子を支える土台として 塩ビパイプをつなぐときに使うもの。 複数個。 その塩ビ管に入るくらいの太さの木材数個。 木ねじも購入。 他に夏休みの自由研究で使ったPPシートが余っていたので、それも使用しました。 材料費は2000円くらいかかっているかも、、、 ペンデュラムウェーブを作る 本格的に作る前に球の部分をいろいろ試してみました。 球の部分は釣りの重りなので、真ん中にテグスを通す穴が貫通しています。 試作1号 緑色の線はテグスです。 真ん中の穴にテグスを通して、2点で支えて動かしてみました。 テグスの細さに対して、重りの穴が大きいようで、揺れている間お互い干渉してしまいます。 結果、振り子の動作が長続きしないので、これは却下に。 試作2号 今度はビーズにテグスを結んで、重りの穴を通し、1点で支えるような形にしてみました。 3個くらい作って動かしてみると、1点で支えた場合、左右にふらつき隣にからまって安定しません。 よってこれもダメ。 なんだか自由研究らしくなってきた。 試作3号(これを採用) 2点で支えるのは重要であると考え、重りの穴にヒートンを強力ボンドでつけて、ヒートンの輪の中にテグスを通すようにしました。 ヒートンとはこのような形をしたものです。 はめてみるとキツキツだったので、接合部分は木材にヤスリをかけて削りました。 これを2個作ります。 振り子の部分を作って土台とあわせる 理想としては微調整できるような装置、たとえばギターの弦をしめるときのやつみたいのを使いたかったけれど、予算の都合で無理かなぁと、、、 いろいろ考えた結果 文明の利器 セロテープ を使うことにしました。 PPシートにセロテープで貼り付けて行きます。 写真ではグルーガンで補強していますが、メンテナンスがしづらくなるので、最後はセロテープのみに落ち着きました。 これを木ねじで角材に留めて、土台の真ん中の部分にはめ込んで完成です。 まとめ・反省 ここまで完成して動かしてみたところ、どうも上手く同期しないので調べてみると衝撃的な事実が! ひもの長さは決まった比があるようです、、、 私は単に5ミリくらいづつ短くしただけ やっちまった。 まあそれも100分の1ミリ単位だから、最後は人の手で調整しないとダメなようですね。 反省点として.

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ペンデュラム・ウエーブ発生装置の作り方

ペンデュラム ウェーブ

振り子の列がうねうねと形を変えていく 科学実験装置ペンデュラムウェーブ 小学生の頃、ブランコを漕ぎながら靴を遠くに飛ばすという アホな遊びをしていたねずみです。 飛ばした靴をケンケンで取りに行くまでがワンセット。 そうやって自然に体幹が鍛えられていたと思えば、そんな遊びも大事なんだろうなあ。 さて、大人と子供が同じ大きさのブランコに乗って どちらが速くこげるかと競争したら どちらも速さは変わらないというのが振り子の不思議なところ。 ただし振り子を吊るす紐の長さが違ったら、速さも変わってきます。 正確に言えば、短い振り子は長い振り子よりも1往復に要する時間が短いという意味です。 それを分かりやすく可視化した装置が、この 『ペンデュラムウェーブ 』 振り子の科学実験装置ですね。 テレビで、でんじろう先生が実験しているのを見て その振り子の動きのあまりの美しさに思わず買ってしまいました。 長さ76cm 奥行き39cm 高さ48cm ご覧の通り、かなり大きなサイズです。 長さの違う振り子を動かす このように少しずつ紐の長さが違っています。 この違いが、各振り子の周期に0. 02秒ほどのズレを生み出します。 猫を飼っている人は猫パンチされないように注意。 紐が絡まると、ほどくのがえらく大変なので。 それぞれの球はネックレスのような形で吊るされています。 長い板を使って、 この球を全部同時に動かします。 板の角度を合わせるのが微妙に難しかったり。 このくらいか。 これがペンデュラムウェーブ。 「Pendulum」の意味は振り子。 「Wave」は波です。 大きな波から細かい波に ゆるやかな波は、次第にS字型の細かい波に変わっていきます。 右に左にうねうねと。 ペンデュラムウェーブの面白さは 時間の経過とともに形が変わっていくところです。 かなり細かい波になってきました。 連動して左右に揺れる振り子がチューチュートレインのよう。 細かい波から2列に 波はその後バラバラの動きになったように見えて 次第に3つの列、そして2つの列にハッキリと分かれていきます。 テレビで初めて見たときは本当にびっくりしました。 2つの列は中央で交差するようにすれ違います。 すれ違う瞬間の形は、DNAの二重らせん構造に似てるかも。 2列から波に そして再び細かい波に戻り1列に揃っていくという。 うーん。 すごく不思議だ。 このサイクルがおよそ1分で完了し、以降はそれを繰り返します。 視点や揺らす角度や大きさを変えてみる この一連の動きを、上から見たり横から見たりしているだけで楽しいのですが 揺らし方をいろいろと変えてみるのも、楽しみ方の1つ。 例えば手前の球は浅く、奥の球は深くというように押し込む角度を変えたり。 すごく小さく揺らしたり、逆に思い切り大きく揺らしてみたり。 これは限界近くまで揺らしてみたときの写真。 YouTubeで調べれば、もっときれいな他の動画がたくさんあるのですが せっかくなので自分で撮ったものを。 見ているだけで、癒し効果があるなあと思います。 あるいは、寝付けないときに催眠術の代わりに使えたりして。

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ペンデュラムとは?基本の使い方6つのステップ

ペンデュラム ウェーブ

さて、お楽しみいただけたでしょうか? ついつい、見とれてしまった人も多いはず。 僕もこの美しさに魅せられたのです。 とりあえず、どんな装置なのかわかったと思います。 このペンデュラムウェーブは、 2010年ぐらいにハーバード大学が公開したものです。 振り子を同時に動かすと、バラバラに動いた後に再びピッタリ重なるという、見ていて楽しく不思議な装置になっています。 これは高校物理で習う" ある原理"を利用して作られています。 勘の良い方は、もうわかりましたね?? 詳しくはこの後、説明します。 【応用編】英単語から読み解くペンデュラムウェーブ ここで少し休憩も兼ねて、英語のお勉強。 ペンデュラムウェーブって聞いただけで、意味がわかって、どんなものか想像できた人は少ないと思います。 特にペンデュラムが難しいと思います。 ペンデュラムウェーブを英語で書くと、"Pendulum Wave" です。 pendulumには、 (時計などの)振り子、趨勢(物事の進み向かう様子。 なりゆき。 )、動揺するものという意味があります。 waveは波という意味なので、これらをあわせて、" 振り子の波"という大まかな意味がわかると思います。 まさに、振り子が波のように揺れている様子を表現していますね。 他に"pend"の意味がわかる単語としては、 depend(依存する)が挙げられます。 これはペンデュラムウェーブや物理には関係ない話でしたが、少しでも印象に残りやすいようにと思って書いてみました。 英単語を覚えるときは、このように接頭語を上手く使って覚えると 意味を掴みやすくなるのでオススメです。 少し脱線してしまいましたが、次はこの装置がなぜこのような不思議な動きをするのかを解説していきたいと思います! ペンデュラムウェーブの原理 それでは、なぜこのような現象が起きるのかを説明します。 端的に理由を言えば、 振り子が揺れる周期は、振り子のヒモの長さで決まるからです! 本当は重力加速度も周期を決める要素になりますが、地球上にいる限り重力加速度は一定とみなしていいでしょう。 この性質は" 振り子の等時性"と呼ばれ、高校物理で出てきたと思います。 「振り子は、質量や振れ幅に左右されない」というおもしろい性質です。 僕も初めて習ったときは驚きましたし、この動画を見て、そのことを実感することができて感動しました。 詳しく知りたいという方はからどうぞ! そして、この等時性がどのように利用されているのかというと、振り子の周期を、 1分間に65回往復する 1分間に64回往復する 1分間に63回往復する (略) 1分間に51回往復する 1分間に50回往復するように調整してあります。

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