自作の物理振子を用いて,強制振動のコンピュータ計測を行った。軸の摩擦を軽減するために,軸の両端にボールベアリングを使用し,木板の振子と軸が一体となって振動するように作成し,共軸にポテンショメータを取り付けて,角変位を電圧に変換し,外部励振の周期を徐々に自動掃引しながら,一連のデータをコンピュータで測定した。非線型振動特有の振幅飛躍現象と履歴現象が得られた。強制振動の運動方程式を数値的に解き,実験との比較を行った。コンピュータを活用した物理実験教材開発の一例となる。An experiment about the nonlinear forced oscillation of a physical pendulum is investigated with a computer.The pendulum can swing about the horizontal axis which is supported by two ball bearings at both the ends,and the instantaneous angular displacement of the pendulum is measured as digital data by a potentiometer mounted coaxially.The system is driven by an externally applied sinusoidal force.The experiment clearly revealed two distinct nonlinear phenomena one a phenomenon of discontinuous jumps in the amp...
振幅が充分に小さいとき、振子の角変位は時刻の正弦関数で表示されるが、振幅が大きいときは、Jacobiの楕円関数を用いて記述される。ポテンショメータを共軸にした物理振子を作成して、これらの関係を実験で示...
よく知られたサイクロイド曲線を表す式の中で、1個の実数パラメータBを導入すると、変形サイクロイド曲線を定義することができ、この曲線群において、B=0の場合は円、B=1の場合はサイクロイドに帰着する。零...
運動をコンピュータで測定し,測定した運動状態の関数としての電圧信号を,コンピュータから作り出し,元の運動を制御する実験例を示した。具体的な実験は2種類で,いずれも非線型振動を取り扱っている。実験1は,...
ばねを鉛直に緩く張り,ばねに対して直角に変位すると,変位に比例しない非線形復元力が得られ,振幅の増加と共に周期が減少する漸硬特性を示す。これに対して,物理振子は,振幅の増加と共に周期が増加する漸軟特性...
鉛直に張ったばねを,ばねに対して横に引くと,変位に比例しない非線型復元力が得られ,ばねを緩く張るときは,振幅の増加と共に周期が減少する漸硬ばねに,強く張るときは,振幅の増加と共に周期が増加する漸軟ばね...
運動をコンピュータで測定し,測定した運動状態の関数としての電圧信号を,コンピュータから作り出し,元の運動を制御する実験例を示した。実験に使用した振動体は,軸が重心を通っているので,適当な慣性モーメント...
物理振子の強制振動に関するコンピュータ・シミュレーションを行なった。外部から正弦回転力が印加され,同時に速度に比例する抵抗が作用している物理振子の運動方程式を立て,外力の振幅と周期並びに減衰定数を一定...
高等学校の物理Ⅱにおいて,従前にはなかった課題研究:「物理学の歴史的実験例の研究」が設けられた。科学史的,並びに,物理実験教材開発の見地から,単振子の周期をコンピュータで測定した。振子の等時性は,ガリ...
Викладено спосіб спрощеного розрахунку вільних коливань з великими амплітудами фізичного маятника, з...
サイクロイド振子は,振子時計の精度を向上するために,ホイヘンスが考案した振子で,その周期は振幅に依存せず一定である。今年度から実施された高等学校の物理Ⅱで,従前にはなかった課題研究,「物理学の歴史的実...
左右に振動する単振子の糸の上部が,縮閉線である放物線に接する振子を試作し,コンピュータ測定を実施した。放物線はY=KX^(1/2)で表され,実験に選定した係数Kは,0.2,0.3,0.4,0.5の4種...
振動の復元力を角変位の任意関数で実現できる振子の試作とコンピュータ計測を行った。回転角の関数で半径が変化する輪軸を作製し,輪軸の面に沿って,下端に錘を取り付けた糸を吊るすと,左右の輪軸の半径の差により...
ウィルバーフォース振子は, 柔らかい螺線状ばねとその下端に吊るされた錘からなり, 鉛直上下振動と水平回転振動を交互に繰り返す。上下周期は, ばね定数と錘の質量で決まり, 水平周期は, ねじれ定数と錘の...
水平に張ったばねの中央を,ばねに対して横に引くと,変位に比例しない非線型復元力が得られ,ばねの張り方の強弱によって,漸軟ばねにも漸硬ばねにもなる。これまでに種々報告してきた物理振子は漸軟ばねに対応し,...
身の回りの材料を使用して,連成振子の振動を定量的に記録する実験例を示した。2個のおもりの底面にフェライト円板磁石を取り付け,円筒コイルの上で振動させると,おもりの速度に比例する誘導起電力を検出すること...
振幅が充分に小さいとき、振子の角変位は時刻の正弦関数で表示されるが、振幅が大きいときは、Jacobiの楕円関数を用いて記述される。ポテンショメータを共軸にした物理振子を作成して、これらの関係を実験で示...
よく知られたサイクロイド曲線を表す式の中で、1個の実数パラメータBを導入すると、変形サイクロイド曲線を定義することができ、この曲線群において、B=0の場合は円、B=1の場合はサイクロイドに帰着する。零...
運動をコンピュータで測定し,測定した運動状態の関数としての電圧信号を,コンピュータから作り出し,元の運動を制御する実験例を示した。具体的な実験は2種類で,いずれも非線型振動を取り扱っている。実験1は,...
ばねを鉛直に緩く張り,ばねに対して直角に変位すると,変位に比例しない非線形復元力が得られ,振幅の増加と共に周期が減少する漸硬特性を示す。これに対して,物理振子は,振幅の増加と共に周期が増加する漸軟特性...
鉛直に張ったばねを,ばねに対して横に引くと,変位に比例しない非線型復元力が得られ,ばねを緩く張るときは,振幅の増加と共に周期が減少する漸硬ばねに,強く張るときは,振幅の増加と共に周期が増加する漸軟ばね...
運動をコンピュータで測定し,測定した運動状態の関数としての電圧信号を,コンピュータから作り出し,元の運動を制御する実験例を示した。実験に使用した振動体は,軸が重心を通っているので,適当な慣性モーメント...
物理振子の強制振動に関するコンピュータ・シミュレーションを行なった。外部から正弦回転力が印加され,同時に速度に比例する抵抗が作用している物理振子の運動方程式を立て,外力の振幅と周期並びに減衰定数を一定...
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左右に振動する単振子の糸の上部が,縮閉線である放物線に接する振子を試作し,コンピュータ測定を実施した。放物線はY=KX^(1/2)で表され,実験に選定した係数Kは,0.2,0.3,0.4,0.5の4種...
振動の復元力を角変位の任意関数で実現できる振子の試作とコンピュータ計測を行った。回転角の関数で半径が変化する輪軸を作製し,輪軸の面に沿って,下端に錘を取り付けた糸を吊るすと,左右の輪軸の半径の差により...
ウィルバーフォース振子は, 柔らかい螺線状ばねとその下端に吊るされた錘からなり, 鉛直上下振動と水平回転振動を交互に繰り返す。上下周期は, ばね定数と錘の質量で決まり, 水平周期は, ねじれ定数と錘の...
水平に張ったばねの中央を,ばねに対して横に引くと,変位に比例しない非線型復元力が得られ,ばねの張り方の強弱によって,漸軟ばねにも漸硬ばねにもなる。これまでに種々報告してきた物理振子は漸軟ばねに対応し,...
身の回りの材料を使用して,連成振子の振動を定量的に記録する実験例を示した。2個のおもりの底面にフェライト円板磁石を取り付け,円筒コイルの上で振動させると,おもりの速度に比例する誘導起電力を検出すること...
振幅が充分に小さいとき、振子の角変位は時刻の正弦関数で表示されるが、振幅が大きいときは、Jacobiの楕円関数を用いて記述される。ポテンショメータを共軸にした物理振子を作成して、これらの関係を実験で示...
よく知られたサイクロイド曲線を表す式の中で、1個の実数パラメータBを導入すると、変形サイクロイド曲線を定義することができ、この曲線群において、B=0の場合は円、B=1の場合はサイクロイドに帰着する。零...
運動をコンピュータで測定し,測定した運動状態の関数としての電圧信号を,コンピュータから作り出し,元の運動を制御する実験例を示した。具体的な実験は2種類で,いずれも非線型振動を取り扱っている。実験1は,...