重力加速度について

物理学の質問です。

振り子で調整されている祖父の時計を重力加速度の小さい月に持っていったとする。地球上の同じ時計に比べて、月の祖父時計は次のようになる。

答えは時計の速度が遅くなるとのことなのですが、これは月の重力が地球よりも弱いために振り子の速度が遅くなるからという認識で良いでしょうか？
また、重力加速度9.8m/s²というのは地球上と月面上とでは変わりますか？

よろしくお願いします。

質問者からの補足コメント

• この問題とは別の内容になってしまうのですが追加の質問です。
  もし月に何かの塊がぶら下がったバネを持っていき、その塊を下に引っ張って離す。すると振動数は地球上でやっても同じになるという問題なのですが、これについて解説可能な方はいらっしゃるでしょうか？

    補足日時：2022/10/19 08:32

• 補足の修正です。
  補足にて振動数と記載した箇所は振動の周期でした。

    補足日時：2022/10/19 08:34

• 

  つまり、重力が小さければ重力加速度も小さくなるということですか？
  であれば重力加速度9.8m/s²は地球限定ということですかね

  No.1の回答に寄せられた補足コメントです。 補足日時：2022/10/19 09:27

No.1 ベストアンサー 回答者： 銀鱗 回答日時： 2022/10/19 08:35

＞また、重力加速度9.8m/s²というのは地球上と月面上とでは変わりますか？

(´・ω・`) 重力が小さいってことは重力加速度が小さいってことですよね。
今一度、言葉の意味を考えてみましょう。

極端な話。重力が極端に小さい国際宇宙ステーションで振り子時計は動作する？
そう考えれば、いろいろと疑問を解決できる話になります。

No.7 回答者： tknakamuri 回答日時： 2022/10/23 09:13

>質量が同じであれば振動の周期はどこでも同じなのですね。

ですね。アポ口が月に持っていった腕時計(オメガ、スピードマスター)も
バネ振り子(=テンプ=天輪とヒゲ)なので
月でもちゃんと動きました。

この回答へのお礼

回答ありがとうございます。
月でも動くことは実証実験がされていたのですね

お礼日時：2022/10/23 15:10

No.6 回答者： chiha2525 回答日時： 2022/10/19 19:00

＞月の重力が地球よりも弱いために振り子の速度が遅くなるからという認識で良いでしょうか？

はい、そうです。ただ重力が弱いとなぜ振り子の速度が遅くなるのかが、ちゃんと分かっているのかと、少し不安ですｗ（分かっていると疑問になりませんから・・）

重力加速度9.8m/s²というのは、ちゃんと書くと地球の重力加速度ということです。おそらく重力定数（万有引力定数）と混同していますｗ
くわしくは wiki でも。

この回答へのお礼

回答ありがとうございます。
最近物理学基礎のクラスを取り情報量の多さに頭がついていけてませんよ笑
ただ今回の疑問については解決できました！

お礼日時：2022/10/23 15:11

No.5 回答者： s_hyama 回答日時： 2022/10/19 12:19

すなわち、地球重力による加速度（重力加速度）は

g=G M／r²}
となり、すべての物質について同じ値になる。

地球表面では重力加速度は約9.8m/s²であり、地球の半径は約6400kmであるので、上記の式から地球の質量を
https://ja.wikipedia.org/wiki/%E4%B8%87%E6%9C%89 …

月の質量も半径も変わるよ。

この回答へのお礼

回答ありがとうございます。
このwikiを参考にさせてもらいます。

お礼日時：2022/10/23 15:12

No.4 回答者： fxq11011 回答日時： 2022/10/19 10:19

まずは極端な例、重力なし。

ばねを引っ張って放せば、ばね自身の力で縮みます、ばねには固有の振動周期があります。
振り子の場合は、持ち上げても動きませんね、時計は止まったまま。
月の引力は地球の引力の約、1/4と言われています。
質量があるものをそこに置けばその力を受けて加速度を生じます。
持ちあがた振り子は地球上の1/4の加速度で最下まで加速されます。
※加速度の単位は〇ｍ/s²、〇ｍ毎秒・毎秒、と読みます、１秒毎に速度が
〇ｍ/s、増加するという意味になります。
持ち上げた振り子が最下に到達するまで1/4で加速されるということは。地球上に比べ最下に到達する時間は４倍必要になりますね。これが時計の針が遅くなる原因です。

この回答へのお礼

回答ありがとうございます。
月の引力と重力とではまた数値が違うのですね。
バネの性質含めもっと勉強しなければ…！

お礼日時：2022/10/23 15:16

No.3 回答者： 銀鱗 回答日時： 2022/10/19 09:58

ぶっちゃけ、地球上でも重力に差がある。

重力加速度の小さい場所で体重計に乗ると軽く表示されるんですよ。

　愛知県庁　9.797326 m/s²
　東京都庁　9.797690 m/s²
　北海道庁　9.804777 ｍ/s²
体重計に乗ると、愛知県庁のほうが軽く表示されるという事。

そういうわけで「地球 ”上” 限定」という事でもない。


・・・余談・・・

「金」の取引なんかは分銅を使って「天秤」を使って測るんだ。
1gの「質量」はどこへ行っても変わらないので、1gの分銅と釣り合えば1gという事になる。
これは月に持って行っても同じ。

この回答へのお礼

回答ありがとうございます。
確かに重力に微妙な差があれば体重も変わってしまいますね
質量は物体が元から持つ数値で重力によって重さが決まるのですね

お礼日時：2022/10/23 15:19

No.2 回答者： tknakamuri 回答日時： 2022/10/19 08:52

ばね振り子の周期はバネ定数とおもりの「質量」で決まります。

おもりの重さ(重力)は月と地球上では違いますが、
おもりの「質量」は同じ。
だから月でも地球でもばね振り子の周期は同じです。

この回答へのお礼

解説ありがとうございます。
質量が同じであれば振動の周期はどこでも同じなのですね。

お礼日時：2022/10/19 09:25