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●「定常状態におけるエネルギーの流れ」で見たように、「振動子の力学的エネルギー」および「外力のなす仕事率」は角振動数2ωで正味の平均値のまわりで振動している。これらの物理量の振動の１サイクルにわたる時間平均をとり、「振動子の力学的エネルギー」＜E＞、「外力のなす仕事率」＜P＞の外力振動数ω依存性を見てみよう。 「外力のなす仕事率」＜P＞は常に「共鳴条件」で極大を示す一方、「振動子の力学的エネルギー」＜E＞はγが大きくなるとその極大は低周波側にずれ、「共鳴条件」で「振動子の力学的エネルギー」が最大になっているわけではなく、「外力のなす仕事率」が最大になっていることを確認しよう。 ●「共鳴条件」で常に極大を示す「外力のなす仕事率」＜P＞の外力振動数ω依存性は厳密に２γの半値全幅（FWHM)を持つことに注意しよう。減衰振動で直接、変位の時間変化を追って 求めることのできる減衰定数γが、共鳴実験において、外力振動源から「振動子」に送り込まれる単位時間あたりの仕事（仕事率[Power]）の外力振動数ω依存性の幅を求めることにより、同等に知ることができる点を強調したい。（どちらの方法が有利か？考えてみよう） 「4 物理的な例」の「3B学生実験「非線形力学振動子の共鳴実験」をのぞいてみよう(Movie)」では、両方の方法により、減衰定数γを求め比較する実験を行う。 |