良問 力学49：くぎにひっかかる振り子

このシミュレーションについて

糸が途中でくぎにひっかかる振り子を動かし、おもりの最高の高さ・最大の速さ・周期が、条件を変えるとどう決まるかを調べる。エレベーターの加速度を加えた場合も試せる

動かせる条件

糸の長さ L ／ 支点からくぎまでの距離 d ／ 天井の高さ H ／ 放す高さ（最下点より） ／ エレベーターの加速度 a（上向き） ／ 答え合わせ

やってみよう・ポイント

• ポイント：糸がくぎにかかる前後で、おもりの力学的エネルギーと振り子の長さがそれぞれどうなるかに注目する。最高点の高さと最下点の速さはエネルギーで、周期は左右それぞれの振り子の長さで考える。
• やってみよう：①くぎの位置 d を変えて、右側の最高点の高さが変わるかを見る。②d を大きくすると周期はどうなるか予想して確かめる。③加速度 a を上げると周期はどう変わるか。振れ幅が大きいと、式の値と計った値が少しずれる。

使い方

• スライダーで条件を変えると、結果がどう変わるか確かめられます。
• 「一時停止」「リセット」「速さ」で、動きを止めたり、ゆっくり見たりできます。
• 図の上をクリック・ドラッグできるものは、点を選んだり、物体を動かして初期条件を決められます。
• 右の欄の数値（理論値・実測値）やグラフで、予想と結果を照らし合わせてください。
• 「全画面」で、教室のスクリーンに大きく映せます。

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