ニュートンのゆりかごクイズ  

(2018年2月21日)


 ニュートンのゆりかごと名付けられた玩具があります。

 この玩具は上の写真のように5個の鋼球が丁度接するように同じ長さの紐でぶら下げられています。右端の鋼球を少し右に振らして放すと隣の鋼球にぶつかった瞬間に止まり、左端の鋼球が降れ上がります。そして振り子の振動が続きます。この時の振動は1秒に1回(1ヘルツ)だったとします。

 もし、右端の鋼球がぶつかった相手が同じ鋼でできた壁だったらm右端の鋼球はすぐに跳ね上がり、振動数は2倍速くなり2ヘルツとなるでしょう。

そこで、ここから頭の体操です。

もし、ニュートンのゆりかごでぶら下げられた鋼球が5個ではなく、1000個ぐらいあったら右端の鋼球はどのような動きをするでしょうか。鋼球の剛性は理想的に大きく衝突は完全弾性衝突とします。

答えとしては次のようなことが考えられます。どれになるでしょうか、または別の答えになるのでしょうか。
@1ヘルツの振動を続ける。この玩具は鋼球を増やしても変わらないから5個で(6個のもある)作られている。
A2ヘルツの振動になる。右端のボールからみれば鋼の壁にぶつかるのと変わらないから。
B1ヘルツより低くなる。ショックが伝わる時間だけ遅れるから。
C振動は起こらない。振動エネルギーが1000個まで届かないから。

(了)


戻る