振り子で数学的芸術を作る
ゆらゆら揺れる芸術
振り子といえば何を思い浮かべるでしょうか?
古い時計に使われている物、あるいは催眠術師が使う物、もしかするとメトロノームを思い浮かべるかもしれません。
見ているとただ単にぶらぶらと揺れているだけに思えますが、この面白みのない動きの中には、驚くべき規則性が隠されています。
これを利用すれば、ただ単に揺れるだけの振り子で、素晴らしいアート作品を生み出すことも可能なのです。
振り子という単純な物を使うだけで、どのような面白いことができるかを見ていきましょう。
振り子の大原則「振り子の等時性」
ガリレオの大発見 振り子の研究で一番有名な人物は、かのガリレオ・ガリレイです。ガリレオはピサの大聖堂の天井で揺れるシャンデリア(香炉という説もあります)が揺れるのを見て、ある大発見をします。 …
振り子実験 Basic 1:三重振り子
手を触れずに狙った振り子だけを動かす 最初に、振り子を使った簡単な実験をしてみましょう。振り子はその長さによって周期が決まっています。この周期に合わせて力を加えることで、初めて振り子は大きく動き…
振り子実験 Basic 2:共振振り子
リズムが同じなら力が伝わる 周期と同じリズムで力を加えると振り子が揺れ出す現象は「共振」と呼ばれています。ブランコを揺らすのも、Basic 1で振り子を思い通りに揺らすのも、どちらも共振を利用した方法で…
振り子実験 Advanced 1:リサージュ図形
振り子が描く数学的図形 振り子という物は、基本的には2方向にしか動きません。振り子の重りが動く様子を真上(あるいは真下)から見れば、一直線になります。では、「2つの振り子を1つにした」場合、その振…
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…
振り子実験 Advanced 2:ペンデュラム・ウェーブ – 調整編
ペンデュラム・ウェーブ装置を起動 装置が完成したら、糸の長さの調整を行います。長ければ1時間ほどかかるので、途中で休憩が出来るようにしておきましょう。 1.振り子の長さを調節 まずは15個の振り子…