メトロノームで同期現象を体験しよう

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おもしろ科学実験室（工学のふしぎな世界）

メトロノームで同期現象を体験しよう

2015年11月12日
香川大学工学部

基本編

用意するもの

メトロノーム　2個
５００ｍｌ空き缶　2個
適当な大きさの板　1枚

写真1

【写真1】のように空き缶2個の上に板をのせて、その上にメトロノーム2個をのせます。このとき、２つのメトロノームのおもりの位置はそろえておきます。
動画1

２つのメトロノームの振り子をゆらします。しばらく時間が経つと振り子の向きがそろいます。【動画1】

応用編

用意するもの

メトロノーム　8個
メタルラック　1個
フック　4個
ワイヤーハンガー4個
角バットアミ　1個（メトロノーム以外は他のもので代用可能です。）

写真2

ワイヤーハンガーを長めにして2個のメトロノームをのせて、振り子をゆらします。【写真2】

動画2

基本編と同じで、時間が経つと振り子が同じ向きにそろいます。【動画2】
写真4

ワイヤーハンガーを短くして2個のメトロノームをのせて、振り子をゆらします。【写真4】

動画3

今度は逆向きに振り子がそろいました。【動画3】

動画4

3個のせるとどうなるでしょうか？
3個が同じ向きにそろいました。【動画4】
写真5

8個のメトロノームをのせてみましょう。【写真5】

動画5

振り子をゆらした後は何も手をつけていないのに、自動的に全てのメトロノームの振り子の向きがそろいました。
【動画5】

まとめ

このように２つ以上のもののリズムがそろうことを同期と言います。最後の実験において、メトロノームの一つ一つは異なる向きにゆれているけれど、ゆれる台の上において互いに影響を及ぼしあうようにすると、全体のリズムがそろいます。これは心臓の細胞の働きによく似ています。心筋細胞の一つ一つは異なるタイミングでピクピク動いていても、結合することにより一つの大きなリズムとなり血液を全身に送ることが可能となります。

掲載大学
学部

香川大学工学部

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2015-11-19