| [ C ] 単振動をするおもりに抵抗力と周期外力が働く場合 |
| [ C.4 ] 共振曲線 |
(1) 抵抗係数 γ = 0.5 [Ns/m],周期外力の振幅 F0=8.0 [N], 初期位置 x0 = 0.0 [m], 初速度 v0 = 0.0 [m/s] に設定して起こる運動の様子を動画で示す.周期外力の角振動数としては ω = 1.0, 2.0, 2.5, 2.8, 3.0, 3.2, 3.5, 4.0, 5.0 [rad/s] の9つの場合を取り上げている.
の部分をクリックすると指定*の運動を開始する.
1.0, 2.0, 2.5 等の数値は周期外力の角振動数 ω を表す.
ω の異なる別の運動を開始するときは,「初期設定」クリックした後,該当する ω の数値をクリックする.
t = ・・・ は経過時間 [s] を表す.
共振曲線
上の2組の動画を実行し,各強制振動の振幅のデータをとって下の
表の空欄を埋めよ.
| 周期外力の角振動数と強制振動の振幅 | |||||||||
| 周期外力の角振動数 ω [rad/s] | 1.0 | 2.0 | 2.5 | 2.8 | 3.0 | 3.2 | 3.5 | 4.0 | 5.0 |
| 強制振動の振幅 B [m] γ = 0.5 [Ns/m] の場合 | |||||||||
| 強制振動の振幅 B [m] γ = 1.0 [Ns/m] の場合 | |||||||||
横軸に周期外力の角振動数 ω [rad/s],縦軸に強制振動の
振幅 B [m] をとって,表のデータ点を方眼紙(グラフ用紙)に図示し,それらのデータ点を通るなめらか
な曲線を描け.この曲線を共振曲線とよぶ.
抵抗係数が γ = 0.5 と1.0 [Ns/m] の場合の2つの共振曲線を1枚の方眼紙(グラフ用紙)に描けばよい.
なお,共振曲線については [ C.3 ] を参照せよ.
得られた共振曲線をみて,気付いたことを箇条書きに記せ.
| [参考] 上記(1)の場合の強制振動を同時に表示する. |