ポニーテールを観察していると、その人がわざと揺らしているのではないかと思うほど、リズミカルに揺れています。その反面、あまり揺れていない人もいることに気づきました。どんな時によく揺れて、どんな風になるとあまり揺れないのでしょうか。そんな秘密を調べたい。

　ポニーテールは何が原因で、髪の束が生きているように動くのか。動きを自分でコントロールできれば、もっと揺らし、他のものも動かしたい。

　いろいろな長さや髪の量のポニーテールの人に集まってもらうことは難しいので、そのモデルとして頭にかぶる「ポニーテール共振器」（50円玉をおもりとして糸でつるしたもの）、振り子のふれ幅を測る「測定ボード」を工作用紙などで作った。

実験１：糸（ポニーテール）の長さはどのくらいが一番よく揺れるのか？

《方法》

糸の長さを変え（15㎝、30㎝、60㎝）、歩く速さを変えて（ゆっくり、普通、早足で）、６m歩いた時の振り子の往復回数をそれぞれ５回ずつ計る。おもりは50円玉１枚（＝４g）。

《結果》

振り子の長さと最大ふれ幅・往復回数の関係
①ゆっくり歩いた場合（20歩で約20秒）

〈気づいたこと〉15㎝が小刻みによく揺れた。60㎝が意外と大きく、きれいによく揺れた。

②普通に歩いた場合（20歩で約10秒）

〈気づいたこと〉歩きが速くなると15㎝、30㎝ともふれ幅が大きくなり、よく揺れる。60㎝がまったく揺れないのには驚いた。

③早足で歩いた場合（20歩で約５秒）

〈気づいたこと〉15㎝、30㎝が激しく縦に揺れることもあった。60㎝はまったく揺れなかった。

《考察》

振り子が一番よく揺れるには、長すぎても、短すぎても、歩き方が速くてもダメだ。60㎝の振り子は、ゆっくり歩くリズムが一番合った振動だった。15㎝、30㎝の振り子はともによく揺れ、往復回数では0.6～１回の差があるが、ふれ幅では常に30㎝の方が大きい。どんな長さの振り子でも、そのものに合った振動を与えれば大変よく揺れる。ポニーテールの場合は、人が歩く速さの範囲（「ゆっくり」から「早足」まで）で常によく揺れる、長さ30㎝が一番よい。

実験２：おもりは重い方が揺れるか、軽い方が揺れるか？

《方法》

おもりの重さを変え（50円玉1枚、３枚＝12g）、歩く速さを変えて（ゆっくり・普通・早足）歩いた。振り子の糸の長さは30㎝とした。

《結果》

おもりの重さと最大ふれ幅・往復回数の関係
①ゆっくり歩いた場合


②普通に歩いた場合


③早足で歩いた場合

《考察》

おもりは重くても軽くても、揺れ方は同じだった。ポニーテールが揺れる条件に、髪の量や重さは関係がない。

実験３：振り子が１往復する時間を調べる

〈１〉ふれ幅と往復時間の関係

《方法》

実験１、２により振り子（糸）の長さ30㎝、おもりの重さ４gの時のふれ幅の平均値は、歩き方が「ゆっくり」の場合は31.4㎝、「普通」は47.2㎝、「早足」は55㎝だった。それぞれの幅で10回往復する時間を計り、１回あたりの平均時間を求める（10往復以下の場合は計れた回数で行う）。それを10回行い1往復する平均時間を求める。

《結果》

１往復の平均時間は「ゆっくり」が1.07秒、「普通」も1.07秒、「早足」1.18秒と、ほとんど変わらなかった。

〈２〉おもりの重さと往復時間の関係

《方法》

振り子の長さ30㎝、ふれ幅47.2㎝の条件下で、おもりの重さだけを変えて（１枚＝４g、３枚＝12g）、往復時間を計る。

《結果》

往復平均時間は、おもり１枚の場合は1.07秒、３枚の場合は1.11秒と、ほぼ同じだった。

〈３〉振り子の長さと往復時間の関係

《方法》

ふれ幅47.2㎝、おもりの重さ4gの条件下で、振り子の長さだけを変えて（15㎝、30㎝、60㎝）、往復時間を計る。

《結果》

往復平均時間は、振り子の長さが15㎝の場合は0.79秒、30㎝の場合は1.07秒、60㎝の場合は1.54秒と、振り子が長いほど、１往復の時間も長くなる。

《考察》

振り子の往復時間を決めるのは「長さ」だけだ。振り子の長さが同じであれば、ふれ幅やおもりの重さが変わっても1往復する時間は変わらない。この性質を「振り子の等時性」という。ポニーテールがリズミカルに揺れる条件は長さ30㎝・周期は1.07秒/１往復で、重さは関係ない。

実験４：ポニーテールが揺れる体の動作を探る

　人がどんな動作をした時にポニーテールは揺れはじめるのか、振り子のように揺れるにはどんなことが必要なのかを考える。

《方法》

糸の長さ30㎝、おもり50円玉1枚の共振器をかぶり、自転車（こぐ、後に乗せてもらう）・階段（昇り、降り）・台車に乗り移動・ブランコ・すべり台・カニ歩き・後ろ向き歩き・ジャンプ・おぶって歩いてもらう――の動きをして、振り子の揺れを観察した。

《結果》

何らかの動作をすれば、振り子は揺れる。揺れ方は前後が多いが、ポニーテールと同じく「左右」に揺れたのは「後ろ向き歩き」「おぶって歩いてもらう」だった。自転車はこいだ時も、後に乗せてもらった時も、どちらもゆっくり小さく、前後に揺れた。意外にも走るスピードが速くなっても、揺れ方は変わらなかった。

《考察》

ポニーテールが左右にリズミカルに揺れた時に共通しているのは「歩く」という動作だ。歩くリズムとポニーテールの揺れるリズムが同じになって、「共振」しているのではないか。

《目的》

共振の原理を利用して、洗濯物が乾かせるかを確かめる。電気やガスを使わずに乾かすことができれば、CO2を削減し、地球温暖化防止に役立つのではないか。

《方法》

ポニーテール共振器を改良した「物干し共振器」に、水でぬらした布（食器用ふきん）をたらして30分間歩く。ハンガーで干したものと、実験前後での重さを比較する。実験日・場所は晴れた８月12日昼、自宅リビングルームで。

《結果》

ぬれたふきん（75g）は「物干し共振器」で重さ54g（-21g）に、ハンガーでは66g（-９g）となり、共振器に効果があった。

　振り子と体の動きをよく観察すると、振り子リズムのポイントは「足のウラ」でした。右足が地面に着く時、わずかに右肩が下がり、振り子も右側に最大にふれます。反対に左足が着地した時は、自然と左肩が下がり、振り子も左側に最大にふれます。歩くという運動は、このような動きのくり返しです。共振器をかぶって歩けば、自分の姿勢・歩くリズム・体のバランスなどが分かるかもしれません。共振器は環境問題だけでなく、健康チェックにも役立ちそうです。