1
00:00:14,000 --> 00:00:17,000
あなたは 自転車のペダルは
スピードがのった時よりも

2
00:00:17,000 --> 00:00:20,000
こぎ始める時の方が
重たいと感じたことはありますか？

3
00:00:20,000 --> 00:00:23,000
また 自転車が動く理由や

4
00:00:23,000 --> 00:00:27,246
なぜ後ろや横ではなく 前に進むのか
考えたことはありますか？

5
00:00:27,246 --> 00:00:30,259
多分ないでしょう
でもあなただけではありません

6
00:00:30,259 --> 00:00:31,815
17世紀になって

7
00:00:31,815 --> 00:00:34,692
アイザック・ニュートンが
運動の基本法則を説明するまで

8
00:00:34,692 --> 00:00:37,200
私たちは３つの問いの答えを
理解していなかったのです

9
00:00:37,200 --> 00:00:40,800
ニュートンが最初に発見したのは
物体は現在進行中の運動を

10
00:00:40,800 --> 00:00:43,692
続ける性質があるということです
つまり自転車が止まると

11
00:00:43,692 --> 00:00:46,692
その場に停まったままで
動いている時には

12
00:00:46,692 --> 00:00:48,000
その動きを続けようとします

13
00:00:48,000 --> 00:00:50,000
運動中のモノは運動を続け

14
00:00:50,000 --> 00:00:53,815
静止中のモノは静止し続けます

15
00:00:53,815 --> 00:00:55,891
これがニュートンの第１法則です

16
00:00:55,891 --> 00:00:59,523
物理学者達はこれを慣性の法則と呼びます
「運動中の物体は

17
00:00:59,523 --> 00:01:03,984
勝手には加速も減速も方向転換もしない」
という事実のこなれた言い方です

18
00:01:03,984 --> 00:01:09,000
自転車をこぎ始めるときには
この慣性に勝たなければいけません

19
00:01:09,000 --> 00:01:12,000
さて 慣性に勝つと言っても

20
00:01:12,000 --> 00:01:14,000
具体的にどうするのでしょうか？

21
00:01:14,000 --> 00:01:18,076
答えはニュートンの第２法則にあります

22
00:01:18,076 --> 00:01:20,538
ニュートンの第２法則は
数学的な用語では

23
00:01:20,538 --> 00:01:24,000
「力は（慣性）質量と加速度の積である」
と表現されます

24
00:01:24,000 --> 00:01:27,000
物体を動かしたり 加速させたりするには

25
00:01:27,000 --> 00:01:29,000
力を加える必要があります

26
00:01:29,000 --> 00:01:31,000
大きな力を加えるほど

27
00:01:31,000 --> 00:01:34,000
より早く加速することができます
もし自転車が重たかったり

28
00:01:34,000 --> 00:01:36,000
あなた自身も重たければ

29
00:01:36,000 --> 00:01:39,830
同じ割合で加速させるための力は
質量に比例して大きくなります

30
00:01:39,830 --> 00:01:43,646
これが4.5トンの自転車をこぐのが
とても難しい理由です

31
00:01:43,646 --> 00:01:49,060
そしてあなたの脚がペダルを
押し下げることで加えられる力が

32
00:01:49,060 --> 00:01:52,092
ニュートンの慣性の法則に勝つことを
可能にするのです

33
00:01:52,092 --> 00:01:54,969
より強くペダルをこげば
力も大きくなり

34
00:01:54,969 --> 00:01:56,569
より早く加速することができます

35
00:01:56,569 --> 00:01:58,784
では最後の質問です

36
00:01:58,784 --> 00:02:00,661
あなたの自転車は

37
00:02:00,661 --> 00:02:02,910
なぜ前に進むのでしょうか？

38
00:02:02,910 --> 00:02:05,440
ニュートンの第３法則によれば
どんな力（作用）にも

39
00:02:05,440 --> 00:02:07,861
反対向きで同じ大きさの力（反作用）が生じます

40
00:02:07,861 --> 00:02:12,292
これを理解するために
よく弾むボールを落としたと考えてください

41
00:02:12,292 --> 00:02:13,953
よく弾むボールが床に当たると

42
00:02:13,953 --> 00:02:15,815
床に対して下向きの力を加えます

43
00:02:15,815 --> 00:02:17,876
これが作用です

44
00:02:17,876 --> 00:02:21,000
床はボールを同じ大きさの力で

45
00:02:21,000 --> 00:02:24,000
ただし反対の上向きに押し返し

46
00:02:24,000 --> 00:02:27,000
ボールは皆さんのほうに跳ね返ります

47
00:02:27,000 --> 00:02:29,690
床とボールは
作用／反作用と呼ばれるものを作ります

48
00:02:29,690 --> 00:02:32,570
自転車の場合は もう少し複雑です

49
00:02:32,570 --> 00:02:35,569
自転車の車輪は
時計のように回転するので

50
00:02:35,569 --> 00:02:39,000
それぞれのタイヤの接地面は

51
00:02:39,000 --> 00:02:41,000
地面を後ろ向きに押します
これが作用です

52
00:02:41,000 --> 00:02:45,000
地面はそれぞれのタイヤを
同じ力で前に押し返します

53
00:02:45,000 --> 00:02:49,261
これが反作用です

54
00:02:49,261 --> 00:02:53,000
自転車には タイヤが２つあるので
それぞれが地面との間に

55
00:02:53,000 --> 00:02:56,553
作用／反作用のペアを作ります
ただし地球は自転車よりも遥かに大きいので

56
00:02:56,553 --> 00:02:59,000
自転車のタイヤが後ろ向きに押す力で

57
00:02:59,000 --> 00:03:02,000
地球が動くことはほとんどなく

58
00:03:02,000 --> 00:03:11,795
皆さんが前に進むのです