今知りたい授業のワンポイント

いろいろな振り子

■身近な振り子

　単元のまとめでは、振り子を利用した身近なもの（振り子時計やメトロノーム）についてもまとめるようにしましょう。

・メトロノーム
　メトロノームは、音楽を演奏するときに、テンポを合わせるために使う道具です。
　メトロノームには上下に2つおもりがついていて、下には固定された大きなおもりが、上には移動可能な小さなおもりがついています。
　この上のおもりを上へ移動すると、振り子の長さが長くなり、1往復する時間も長くなります。逆に、上のおもりを下にずらすと振り子の長さが短くなり、1往復する時間も短くなります。

■フーコーの振り子

　地球の自転を確かめるために用いられる非常に長い単振り子です。
　フランスのフーコーは、振り子を使って、地球が自転していることを示しました。
　1851年、パリのパンテオン寺院のドームで、質量28kg（直径60cm）の鉄のおもりを長さ67mの針金で吊るし、人々の前でこれを振らせる実験をしました。この振り子は、おもりの先に針がついていて、この針が床にまいた砂をかくことで、振れる方向がわかるしくみになっていました。その結果、振り子が振れるにつれて、針が砂をかく位置が少しずつずれていき、約32時間で1回転することがわかりました。
　この事実は、次のように説明することができます。自由に回転する支点に長い針金を結び、他端に重いおもりをつけた振り子を、北極点で振らせるとします。この支点が地球の自転によって地軸とともに回転しても、振り子の振動面は影響を受けません。したがって、地球とともに回転する観測者が見れば、この振り子の振動面は、1日に1回、時計回りに回転するというわけです。振り子の振動面が回転する角度は、低緯度になるにつれて小さくなり、赤道上では0になります。

■揺れを抑える装置

・明石海峡大橋
　明石海峡大橋は、全長が3911mもある世界最大のつり橋です。このような構築物では、地震の揺れとともに、台風などの強風による揺れにも対応する必要があります。そこで、地震や強風による揺れを小さくするために、明石海峡大橋では、時計の振り子に似た装置を設置しています。この装置は、橋を支える2基の塔の中に、1基あたり20個が設置されており、建物の変動と反対方向に揺らすことで、揺れに耐えられるように設計されているといいます。

・あべのハルカス
　大阪市阿倍野区にある「あべのハルカス（高さ300m）」の56階にも巨大な振り子（制振振り子）が設置されており、地震や風による建物の揺れを抑制しています。この施設では、探検ツアーも実施しています（有料）。

★11月の植物栽培情報

7.ふりこのきまり（教科書p.118〜131）

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