プリンキピア

第15章振動

Problems問題

Exercises 36–44練習問題 36–44
Exercise 36問題 36
What is the length of a pendulum that has a period of 0.500 s?
英語のヒント
周期0.500 sの振り子の長さはいくらか。
Exercise 37問題 37
Some people think a pendulum with a period of 1.00 s can be driven with “mental energy” or psycho kinetically, because its period is the same as an average heartbeat. True or not, what is the length of such a pendulum?
英語のヒント
周期1.00 sの振り子は平均的な心拍と周期が同じなので、「精神のエネルギー」や念力で動かせると考える人がいる。その真偽はともかく、そのような振り子の長さはいくらか。
Solution解き方
24.8 cm
Exercise 38問題 38
What is the period of a 1.00-m-long pendulum?
英語のヒント
長さ1.00 mの振り子の周期はいくらか。
Exercise 39問題 39
How long does it take a child on a swing to complete one swing if her center of gravity is 4.00 m below the pivot?
英語のヒント
ブランコに乗った子どもの重心が支点から4.00 m下にある場合、1往復にかかる時間はいくらか。
Solution解き方
4.01 s
Exercise 40問題 40
The pendulum on a cuckoo clock is 5.00-cm long. What is its frequency?
英語のヒント
鳩時計の振り子の長さは5.00 cmである。振動数はいくらか。
Exercise 41問題 41
Two parakeets sit on a swing with their combined CMs 10.0 cm below the pivot. At what frequency do they swing?
英語のヒント
2羽のインコがブランコに乗り、合成した重心が支点より10.0 cm下にある。振動数はいくらか。
Solution解き方
1.58 s
Exercise 42問題 42
(a) A pendulum that has a period of 3.00000 s and that is located where the acceleration due to gravity is 9.79m/s2 is moved to a location where the acceleration due to gravity is 9.82m/s2. What is its new period? (b) Explain why so many digits are needed in the value for the period, based on the relation between the period and the acceleration due to gravity.
英語のヒント
(a) 重力加速度9.79m/s2の場所で周期3.00000 sの振り子を、重力加速度9.82m/s2の場所へ移す。新しい周期はいくらか。(b) 周期と重力加速度の関係に基づいて、周期の値にこれほど多くの桁が必要な理由を説明せよ。
Exercise 43問題 43
A pendulum with a period of 2.00000 s in one location (g=9.80m/s2) is moved to a new location where the period is now 1.99796 s. What is the acceleration due to gravity at its new location?
英語のヒント
ある場所(g=9.80m/s2)で周期2.00000 sの振り子を別の場所へ移すと、周期が1.99796 sとなった。新しい場所の重力加速度はいくらか。
Solution解き方
9.82002m/s2
Exercise 44問題 44
(a) What is the effect on the period of a pendulum if you double its length? (b) What is the effect on the period of a pendulum if you decrease its length by 5.00%?
英語のヒント
(a) 振り子の長さを2倍にすると、周期はどう変わるか。(b) 長さを5.00%短くすると、周期はどう変わるか。
physical pendulum
実体振り子
any extended object that swings like a pendulum
英語のヒント
振り子のように揺れる、大きさを持つ物体。
simple pendulum
単振り子
point mass, called a pendulum bob, attached to a near massless string
英語のヒント
ほぼ質量のない糸につながれた、振り子のおもりと呼ぶ質点。
torsional pendulum
ねじり振り子
any suspended object that oscillates by twisting its suspension
英語のヒント
つり下げる部分をねじることによって振動する、つり下げられた物体。