| ≪乗っている人が自分でブランコの振幅を大きくする方法≫ | |
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1.揺れている方向に体の重心を動かす
座りこぎでも立ちこぎでも動きに合わせて重心をその方向に移動します。つまり、ブランコが後ろに来た時は後ろに体重をかけ、前に来た時は体を前に乗り出すのです。 2.重心を上下に動かす ブランコが低い位置に来た瞬間縮めていた体をピンと伸ばします(位置エネルギーは増加)。そして一番高い位置に来た時逆に背を縮めます(位置エネルギーは減少)。ふたたび低い位置へ向かう時縮んだままの姿勢でぐっとこらえ、最も低い位置でまた伸びます。この屈伸運動で生じた位置エネルギーの差が運動エネルギーに変えられ、ブランコの動きを加速させるのです。 3.1と2の両方を組み合わせる (上の絵を参照) |
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2番の方法は立ったりしゃがんだり屈伸運動を繰り返すことで体の重心の移動も繰り返されます。振り子で考えるならおもりの位置が上下に周期的に変わるということになります。おもりの位置があがるということは振り子の長さが短くなると言い換えてもよいと思います。紐の長さなど振動をきめる値をパラメーターといい、パラメーターの周期的な変化によって振動が成長する現象を『パラメトリック励振』といいます。つまり、ブランコの現象はパラメトリック励振なのです。(参考→弦の振動の仕方の違い〜音叉の振動が弦と平行な場合)
ちなみに屈伸運動の周期(一往復するのにかかる時間)は、ブランコの周期の半分です。(だから、ブランコが一往復する間に2回の屈伸運動をするとになります。) |
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身近な振動と共鳴
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