このツールについて
単振り子の周期 計算ツールは、単振り子の振動運動のための無料のブラウザ内ツールです。周期、長さ、その場所の重力のいずれを求めるかを選び、他の2つの量を入力すると、周波数と角周波数とともに結果を読み取れます。すべての計算はブラウザ内でローカルに行われます。
小角度の公式 T = 2π√(L/g) に基づいています。変形すると、長さは L = g·(T/2π)²、重力は g = L·(2π/T)² です。周波数は f = 1/T、角周波数は ω = 2π/T = √(g/L) です。組み込みの重力プリセットは地球(9.81)、月(1.62)、火星(3.71)m/s² をカバーします。
単純な公式は小さな振れを仮定しているため、任意の振幅フィールドで一次の大角度補正 T ≈ T₀(1 + θ²/16) を適用します(角度 θ は度からラジアンに変換)。長さはメートル、重力は m/s²、周期は秒で入力してください。
よくある質問
周期の公式は何ですか?
小さな振れでは単振り子の周期は T = 2π√(L/g) で、L は長さ、g は重力加速度です。質量が現れないことに注意してください — おもりが重くても周期は変わりません。
周期が質量や振幅に依存しないのはなぜですか?
理想的な小角度モデルでは、復元力が慣性とちょうど同じように質量に比例するため、質量が打ち消し合い、運動は振幅に依存しない周期の単振動になります。より大きな振れでは、下記の振幅補正が小さな依存性を加えます。
振幅補正は何をしますか?
単純な公式はごく小さな振れでのみ厳密です。振幅を入力すると一次補正 T ≈ T₀(1 + θ²/16)(θ はラジアン)を適用し、大きな振れでは周期をわずかに長くします。
他の惑星でも使えますか?
はい。重力プリセット(地球、月、火星)を選ぶか、任意の g の値を入力すると、周期、周波数、角周波数が即座に更新されます。すべてブラウザ内で計算され、アップロードはありません。