せっかく昨日チャレンジテストを受験してくれた小学生の皆さんにちょっと解説講義。
昨日の理科の問題で，正答率が低かった“振り子（ふりこ）”について考えてみましょう。
ここでのポイントは，“振り子の等時性（とうじせい）”です。
振り子が振れるときの要素はいくつかあります。
１．振り子の長さ
２．振り子のふれはば（振幅）
３．振り子のおもりの質量（小学生のみなさんは重さと考えてよいでしょう）
です。
表に10回往復する時間が載っていましたね。
結論から言うと，振り子が往復する時間は，“振り子の長さ”で決まります。
せっかくなので，歴史上の人物を登場させましょう。
かの有名な『ガリレオ・ガリレイ』です。
実は振り子の等時性を見つけたのはガリレオ・ガリレイです。
ピサの学生時代に，彼が出入りしていた教会にはランプが天井からくさりでつるしてありました。それが振動しているのを見たガリレオは自分の脈拍を使って周期（往復する時間）を測定しました。そしてランプの振動の周期がふれはばの大小に関係ないことに気付きました。
その後ガリレオは糸でコルクの球をつるしたり，鉛の球をつるしたりして実験し，振動の周期が糸の長さだけで決まることに気がつきました。
※アルプスの少女ハイジのブランコの周期が長いのは，ブランコの長さがおそろしく長いからです・・・
ガリレオだったら絶対乗らないでしょうね（笑）。
ちなみに周期が約8秒だとすると，ブランコの長さが１６ｍほどですね。
（ロープの重さや角度を無視したとして。）
周期を２乗して，９．８倍して，４で割って，円周率（３．１４・・・）の２乗で割ると振り子の長さが計算できます。
ぜひ計算してみてください！
余談として，
ガリレオは物理学や天文学で有名ですよね。
もともと数学者になろうと思っていたそうです。ですが数学教師の収入はあまりにも少なそうにみえたので父と相談して医者になろうと思い，17歳でピサの大学に入ったそうです。
（参考文献 物理のあしあと 奥田 毅 著）
周期を脈拍で測ろうとしたところが医学生らしいですよね。
普通そんなこと調べるか!?と思いますが，やはり天才はそこが違うのでしょう。
収入のことで医者になろうと決めたところが少し腑に落ちないですけど・・・
話を戻しましょうか。
ふりこの長さが，
５０cmのときは１往復で１．４秒，
１ｍのときは１往復で２．０秒となります。
（正確には少し値が異なりますが，解きやすい数値に近づけて出題していました。）
問については，おもりの重さやふれはばの違いは無視して，振り子の長さのみ注意すればいいわけです。(4)～(6)の解説です。
(4)ふりこの長さ50ｃｍ，おもりの重さ１０ｇ，ふりこのふれはば３０cmのふりこが，５往復する時間は何秒ですか。
→１往復は１．４秒です。よって５往復では７秒となります。 答え）７秒
(5)ふりこの長さ１ｍ，おもりの重さ２０ｇ，ふりこのふれはば２０ｃｍのふりこを1分間ふらせると何往復しますか。
→同じく１往復は２．０秒です。1分間＝６０秒ですから，３０往復します。 答え）３０往復
(6) 支持ぼうの真下５０ｃｍのところにくぎをおき，ふりこの長さ１ｍ，おもりの重さ３０ｇのふりこをふらせる実験をしたところ，図のような動きをし，Ａ点と同じ高さのＣ点まで上がり，ふたたびＡ点までもどってきました。１往復する時間は何秒になりますか。
→途中で振り子の長さが変わることに注意です。
A→Bでは１ｍ，B→Cでは50cm，C→Bでは50cm，B→Aでは１ｍ
ですよね。
また，１ｍの振り子の１往復が２．０秒であるので，A→Bではその４分の１の０．５秒ということになります。同様にして，B→Cは50cmの振り子なので０．３５秒です。
よって，
A→B：０．５秒，B→C：０．３５秒，C→B：０．３５秒，B→A：０．５秒となるので，
答えは，
１．７秒です！
正解したかな？
