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7.ばね - (2009/05/31 (日) 18:42:09) のソース

***7.ばね
　Phunの重要なアイテムのひとつであるばね。Phunのばねは，特有の性質を持っているので使用するとき注意が必要である。ばねの強さを指定するStrength［強さ］というパラメータが設定できるのだが，このパラメータの挙動が摩訶不思議。ばねにつけたおもりの質量$$m$$を変えても，鉛直ばね振子の周期が変わらないのである。したがってStrength［強さ］はいわゆるばね定数とは異なる。パラメータをいろいろに変えて周期を測定したところ，次の関係があるらしいことがわかった。
$$T=\frac{2\pi}{\sqrt{10^3S}}$$
ただし，$$S$$はStrength［強さ］のパラメータ値である。したがって，ばね定数との関係は
$$k=10^3Sm$$
となるらしい。

&ref(http://www14.atwiki.jp/yokkun?cmd=upload&act=open&pageid=78&file=SpringTest.bmp)

ところが，さらに不思議なことに両端におもりをつけて水平振動させても周期が変わらず，これがまた両端につけたおもりの質量にも無関係であることがわかった。
すると，両端に運動可能な質量がある場合は，
$$k=10^3S\mu$$
となるらしいのである。ただし，$$\mu$$は両端の質量$$m_1,m_2$$の換算質量
$$\mu = \frac{m_1m_2}{m_1+m_2}$$
である。

　ちなみに，両端におもりをつけた系で一方の質量を固定すると結果はおもり１個の場合と同じになったが，水平状態から走らせたまま一方をDrag tool［引っぱる］（てのひらツール）で押さえたり，つまみあげたりした場合は上記の換算質量によるばね定数が生き残るようである。
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『Phun』によるばねの[[テスト]]
>http://www14.atwiki.jp/yokkun?cmd=upload&act=open&pageid=78&file=SpringTest.phn

>http://www14.atwiki.jp/yokkun?cmd=upload&act=open&pageid=78&file=SpringTest2.phn
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