きょうの日経サイエンス

2010年12月19日

大科学実験:振り子の高さは?

 

NHK「大科学実験」ファンの皆さまこんばんは。さぼった分の遅れを取り戻すべく,今回は第16回の「時速100kmの振り子」です。

 

皆さんも高校の物理のテストで振り子とはお付き合いがあったと思います。位置エネルギーと運動エネルギーの入れ替えで,真下の時点での速さを求めたり,逆に真下での速さからひもの長さを求めたりしませんでしたか? でも,高校レベルの物理では「空気の抵抗は無視してよい」となっています。空気の抵抗があると,本当はどうなるのかがわかるのがこの回とも言えましょう。

 

実験では真下より,ちょっと手前(少し高い位置)で最速となりました。その理由については,番組公式サイトに拙文を書いておりますので,そちらをご覧ください。

 

さて,あの実験では事前に空気抵抗も含めた計算もしています〔番組中のホワイトボードに「tanh」(三角関数のタンジェントに高さh)があるのもそのためです〕。番組制作に協力しているガリレオ工房さんのお話では,その計算から少し手前で最速になることはわかっていたのだとか。「エクセルの表まで作って渡したのに,みないんだもな?」とクランクアップ後の打ち上げパーティの時に言われていました。

 

ところで,あの振り子,高さ50mのところから落としていますが,一番低いところは地上からどのくらいだか,わかりますか? 番組では低く見えますが,実際は2mなのだそうです。この高さなら,振り子の軌道に人がいても頭上を通過するというのがその理由。振り子を持ち上げる途中で落としたりして,万が一,予期せぬタイミングで振り子が動き始めても大丈夫なようにとの配慮です。なるほど??。

 

さて,次回は22日(水)の夜の再放送のときにUPします。
ふー,やっと追いついた。