【文系のための物理学講座「かわいい物理」】第1回：振り子とカオス

文系のための物理学講座「かわいい物理」が始まりました。
第1回は「振り子とカオス」。
振り子をテーマにニュートン力学のお話です。
といっても、難しい専門用語が次々出てくるわけではありません。

たとえば、壁に手をついてもたれかかるとき、
壁を押す力と、壁が押し返す力がつりあっているから
壁が動かないこと。
ほかにも2人でヒモを引っぱりあって静止しているときや、
テーブルの上にコップが乗っているとき…。
すべてがニュートンの運動法則の一つ、
「作用反作用の法則」がはたらいていることを教えてもらいました。

そういったことをふまえて、振り子のお話へ。
ニュートン力学をいちばん身近に感じられて
おもしろい題材という振り子を例に、重力や加速度についてのお話が進みました。

また振り子は、規則正しく動くものの代名詞でもあります。
振り子が１つだと規則正しく動くのですが、
おもりを2つつけた「二重振り子」になると、まったく違った動きをします。

映像をまじえて、2つの二重振り子の動きをシミュレーションしました。
初めは、それぞれ同じような動きをしていても、ほんのわずかな誤差があるために
次第に動きに大きな差が出てきます。
「こういった動きについては予測ができないのです。これがカオスです」と菊池先生。

さらに今回は、プチ工作つき。
予測のつかない複雑な動きをする、二重振り子を作りました。
次回10月は、「波と音」についてお勉強します。