【解答】二重連結棒の水平面回転
【問題】→ 二重連結棒の水平面回転
(1)
OBの重心座標
,BCの重心座標
とおくと,
これらを時間微分して,
を得る。
(2)
を得る。
(3)
を得るが,
という限定はないので,
となる。もとの運動方程式にもどって
に書き換えて,
およびこれらの時間微分に関して一次までの近似を実行すると,
両式より
を消去すると,
角振動数は,
周期は
となる。ここで,
は回転周期である。
一回転の間に約2.6回振動することになる。
最初,へえ…と不思議に思ったが,よくよく考えてみると,回転系における遠心力を「重力」とする振動に他ならない。ただし,連結された棒はいずれも自由回転であるから,「重力」は一定でない。一回転につき約2.6回の振動は,Algodooによるシミュレーションでも確認できた。
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