共振

相性ぴったりの揺れ?(No.67)

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相性ぴったりの揺れ? 相性ぴったりの揺れ?

実験監修:名古屋市科学館学芸員 佐伯平二 
※監修者の役職は掲載当時のものです。
企画制作: 日本ガイシ株式会社

実験の説明

どうしてなのかな?

厚紙で大きさの違う正方形の枠を4種類つくり、台の上に貼りつけます。台を手にもって左右に最初はゆっくり動かし、徐々に速く動かしてみましょう。ゆっくり動かしたときには、一番大きい正方形の枠が揺れ、動かす速度が速くなるにしたがって順番に小さい枠が揺れだします。動かす速さによって揺れる枠が違うのは、なぜでしょう?

そうかなるほど!

物体には固有振動数というものがあり、外部からその振動数に近い振動を与えると大きく揺れだします。これを共振といいます。固有振動数(共振周波数)は、その物体の慣性(質量)や剛性(堅さ)、支え方などの要素で決まります。実験で一番大きな枠から揺れだしたのは、大きな枠ほど質量が大きくて剛性が小さく、共振周波数が低いためです。つまり、重くて柔らかい物体はゆっくりした振動に反応しやすいということです。

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