なぜ波模様になる？
振り子の周期は「長さ」で決まります。一定時間にちょうど51回・52回・53回…と揺れるよう長さを調整すると、最初はそろっていた振り子が少しずつずれて波模様になり、一定時間ごとに再びそろいます。物理の美しさを体感できる定番デモです。
振り子の長さの決め方
振り子の周期は T = 2π√(L/g)（L：長さ、g：重力加速度）で、おもりの重さには関係しません。本シミュレーターでは、一番長い振り子が60秒間に51回、次が52回、…、一番短い振り子が65回振れるように長さを調整しています。周期がすべて「60秒の整数分の1」なので、ちょうど60秒後に全員が同時にスタート位置へ戻ります。
| 経過時間 | 見える模様 |
|---|---|
| 0秒 | 全員そろって出発 |
| 約7〜8秒 | 波打つ模様（進行波） |
| 約15秒 | 2つのグループに分かれて交互に |
| 20秒 | 3グループ |
| 30秒 | 2グループが完全に逆向き（折り返し点） |
| 60秒 | 再びぴったりそろう |
“波”に見えるのはなぜ？
隣同士の振り子の周期がわずかに違うため、時間がたつほど位相のずれが一定の割合で積み上がります。この「一定のずれ」が並ぶと、人間の目には進行する波や螺旋として見えます。本当は誰も隣を見ていないのに、全体が協調しているように見える——錯覚と数学の合わせ技です。
よくある質問
- 実際に作れる？
- はい。科学館の展示でも人気です。長さの精密な調整がポイント。
- データは送信されますか？
- いいえ。すべてブラウザ内で動きます。
- 実物を作るには何が必要？
- 糸とナット、支柱だけで作れますが、長さの精度が命です。一番長い糸を1mにすると、一番短い糸は約61.6cmになります（周期比65:51の2乗）。
- おもりを重くしても同じ？
- はい。周期は長さだけで決まるので、重さを変えても模様は変わりません（空気抵抗を無視した場合）。