振り子実験 Advanced 2：ペンデュラム・ウェーブ – 製作編

波のようにうねる振り子たち

振り子の揺れが長さによって一定しているなら、少しずつ長さが異なる振り子を並べて一斉に動かしたら、いったいどうなるのでしょうか？
波のようにうねることは想像がつきますが、実際にはそれ以上の物になります。
今回は、そんな振り子の動きの芸術を作ります。

長さが違う振り子を順番に並べて一斉に動かすのはペンデュラム・ウェーブ（振り子の波）と呼ばれる実験で、美しい光景を作り出します。
これを実験するための装置の構造は単純で、作るのは難しくありません。
ただし、完璧に動かそうとすると少し手間がいるので、根気が必要です。

・1×3木材　長さ109cm
・丸棒（直径10～15mm）　長さ90cm
・2×4木材　長さ17cm
・幅広の板材

・32mmネジくぎ、釣り糸（テグス）
・直径13mmの6角ナット×15個
・布ガムテープ　・マスキングテープ　・紙やすり

・のこぎり　・電動ドリル（丸棒の直径と同じドリルビット）
・1m定規　・巻尺　・ハサミ

最初にすべての大元になる本体部分を作ります。
のこぎりで1×3の木材を109cmの長さに切り出します。
両端から8cmの部分に、短い方の辺と平行な線を引きます。

板の中心に沿って、まっすぐ反対から反対まで線を引いて目印にします。
この線に沿って、6.2cmの間隔で16個の印をつけていきます。

このうち端を除く15個の印のところで、ドリルを使って丸棒を差し込める穴を開けます。

丸棒を長さ5.8cmの長さで15本切り出し、穴に差し込んでいきます。
この棒が、振り子の糸を巻き付けて吊るす部分になります。
ギターの糸巻き（ペグ）と同じように、回して糸の長さを調節する仕組みです。

棒は穴にしっかりとはまり、なおかつ回せる程度の余裕がある程度にしましょう。
きつすぎるときは、紙やすりを使って丸棒を少し細くします。
逆に緩すぎるときは、棒にマスキングテープを巻き付けて太さを増やします。

背骨を支えるための刺客になる部分を作るため、2×4の木材を17cmのサイズに切り出します。
憑りつけたときにガタつかないよう、切り口がなるべくきれいにしましょう。

切り出した木材の対角同士にある端から13mmの位置にしるしをつけます。
両方の印を結んで木材を斜めに横切る線を引き、これに沿って木材を二つに切断します。
斜め足のブロックが二つできるので、鋭角を上にしてセットします。

背骨両端の部分に、用意した足の斜めの切り口を当てて、ネジくぎで固定します。
糸巻きが突きだした面が、斜め上を向く形でセットされることになります。

振り子を取り付けるために、まずは作った背骨を高さ46cm以上のテーブルなどの間に渡します。
テーブル、いす、脚立などを二つ用意しておきましょう。
少し高めにしておくと振り子の様子を観察するのが楽になります。

次は振り子を吊るすための糸を作っていきます。
ハサミを使って、糸を長さ90cmに切りましょう。
これを15本用意します。

糸巻きに、糸の端を小さく切ったガムテープで貼りつけます。
ガムテープの切れ端は30枚いるので、あらかじめ用意しておくと楽になります。

貼りつけた後は糸巻きに何回か巻き付けます。
引っ張ってみて、テープが剥がれたり糸が抜けたりしないことを確認しましょう。

糸にナットを通し、反対側を糸巻きから4cm先のところに貼りつけます。
これでナットがV字の糸にぶら下がっている状態になります。
これを15個の糸巻き全てに行えば、準備完了です。

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