周期を知って，お寺の鐘を小指１本の力で揺らそう！

　No.549「釣り鐘を動かそう」 で実験した，お寺の鐘を撞く（つく）のではなく，振り子のようにユラユラ揺らすことに再挑戦してみます。その昔，源義経が牛若丸と呼ばれていた頃「お寺の大きな鐘を小指１本で動かしてみせる」と言って大人を驚かせたとか。文献には残っていないのですが，このように意外性のある話として紹介されているので，一般的には有りえないと考えられる物理的現象なのでしょう。

　除夜の鐘を撞いたことのある人は，太い橦木（しゅもく：釣鐘を撞く棒）でゴ〜ンと梵鐘（ぼんしょう）を鳴らすと鐘が少しは揺れますが，ユラユラと大きく揺れないことを知っているでしょう。音がするのですから鐘自体は振動しています。しかし，振り子のように揺れることはありません。これは，慣性の法則で，静止している重量のある物体は，瞬間的に大きな力を加えても動き出しにくいからです。ですから，重い釣鐘を小指１本で揺らすことなど不可能なことだと思われるのでしょう。

　そこで，まず，お寺の方の許可をいただいて，手でパンと鐘を叩いてみましょう。音がして少し揺れるだけです。次に，小指でグ〜ッと押してみましょう。意外なほど簡単に揺れます。その揺れのリズム（周期）に合わせて何度か押していると，釣鐘の揺れが大きくなってきます。揺れが目で確認できるようになったら，手前に戻ってきて向こうに揺れ出すときにグ〜ッと押します。指先を離して戻ってくるのを待ち，また向こうに揺れ出すときにグ〜ッ。これを繰り返すと，揺れがドンドン増幅していきます。

　ここからが，今回の再挑戦のポイントです。鐘の揺れが止まる前に，メトロノームアプリで１往復する時間（周期）を測ります。完全に一致しない場合は，最も近い数値でOKです。そして，一旦完全に揺れを止めます。それから，アプリの音で周期のリズムを刻みながら，それに合わせて小指でグ〜ッと押します。すると，体感的に揺らすよりも，早く大きく揺らせることができます。

　梵鐘を巨大な振り子と考えると，固有の振動数があります。つまり共振現象を利用することで，小さな力でも周期に合わせてタイミングよく加え続ければ，不可能だと思えた現象をこのように可能にできるのです。これは，瞬間的に大きな力を加えるよりも，間欠的に小さな力を加え続ける方が，重いものを動かすことができるという例を示しています。また，タイミングが合えば，力を無駄なく有効に使えるとも言えます。

　冒頭の伝説？も，牛若丸の知恵のすばらしさ（共振現象を理解していたのかな）を紹介するために作られたお話かもしれませんね。 関連実験（あわせて、こちらもどうぞ） 釣り鐘を動かそう 共振振り子の不思議を探ろう