バネを通してつながった二つの振り子の振動を連成振動という。二つの振り子の間で、エネルギーが交換され、振動の移動を見ることができる。このとき、それぞれの振動子の変位は複雑な時間依存性を示すが、それらの和や差は単純な単振動を示す。このような座標を、基準座標といい、その振動を基準振動という。
それぞれの振り子の初期変位を指定して、振動させる。「Simulation」 画面では、二つの振り子の運動の様子を示す。「Graph」 の画面は、それぞれの振り子の変位x1, x2 の時間変化を示す。「Graph2」 の画面では、x1-x2 と x1+x2 の値(基準振動)の時間変化を示す。
「Graph」から分かるように、二つの振り子は交互に振れたり止まったりする。これは、二つの振り子の間でエネルギーがバネを通して交換さえているからである。バネの強さを弱くすると、このエネルギーの往復はゆっくりになる。
「Graph2」 は基準振動のグラフである。基準座標はともに、単振動をしているのが分かる。ここで、振り子の初期変位を、対称運動「0.2」と「0.2」や、反対称運動「0.2」と「-0.2」にしてみると、片方の基準振動のみを励起することができる。
パラメーター | 説明 |
---|---|
k | 振り子間のバネの強さ |
x1 | x1(左側の振り子)の初期変位(単位ラジアン) |
x2 | x2(右側の振り子)の初期変位(単位ラジアン) |
time | 計算させる時間 |