お料理などで使われるボールの側面を使って2つのビー玉を同時に転がしてみると、2つのビー玉は真ん中で出会います。ビー玉を転がし始める地点の高さを変えてみても、転がってくる距離に違いがあるのにもかかわらず2つのビー玉は必ずボールの中心で出会います。なぜなのでしょうか？
これは振り子の原理である「振り子の等時性」が影響しています。振り子は同じ長さのヒモを使っていれば、どの高さから振りはじめても振り子が往復する時間がかわらないのです。
振り子が高い位置から動きはじめれば早く動き、振り子が低い位置で動きはじめれば遅く動くためです。
この場合、ボールの側面が振り子のヒモと同じ役割を果たしています。ボールの中心から側面までは一周すべてが同じ長さです。
つまり、ボールの側面を使えばどの位置からビー玉を転がしても振り子のヒモと同じように往復する時間に変わりがありません。そのためボール内の側面を使えば高い位置から転がしたとしても低い位置からでも、同時にビー玉を転がすと必ず真ん中でビー玉同士が出会うことになります。
大きなボールを使うとビー玉の転がる距離が更に長くなるのでもっとはっきりと見ることができますよ。
参考サイト
http://www2.nhk.or.jp/school/movie/clip.cgi?das_id=D0005300756_00000
NHK for school ガリレオが発見した振り子の等時性
