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ニュートンの３つの運動法則を自転車で説明 － ジョシュア・マンリー

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    あなたは 自転車のペダルは
    スピードがのった時よりも
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    こぎ始める時の方が
    重たいと感じたことはありますか？
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    また 自転車が動く理由や
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    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？
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    多分ないでしょう
    でもあなただけではありません
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    17世紀になって
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    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
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    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
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    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
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    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
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    その場に停まったままで
    動いている時には
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    その動きを続けようとします
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    運動中のモノは運動を続け
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    静止中のモノは静止し続けます
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    これがニュートンの第１法則です
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    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
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    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
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    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
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    さて 慣性に勝つと言っても
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    具体的にどうするのでしょうか？
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    答えはニュートンの第２法則にあります
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    ニュートンの第２法則は
    数学的な用語では
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    「力は（慣性）質量と加速度の積である」
    と表現されます
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    物体を動かしたり 加速させたりするには
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    力を加える必要があります
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    大きな力を加えるほど
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    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
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    あなた自身も重たければ
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    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
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    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
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    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
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    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
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    より強くペダルをこげば
    力も大きくなり
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    より早く加速することができます
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    では最後の質問です
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    あなたの自転車は
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    なぜ前に進むのでしょうか？
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    ニュートンの第３法則によれば
    どんな力（作用）にも
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    反対向きで同じ大きさの力（反作用）が生じます
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    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
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    よく弾むボールが床に当たると
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    床に対して下向きの力を加えます
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    これが作用です
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    床はボールを同じ大きさの力で
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    ただし反対の上向きに押し返し
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    ボールは皆さんのほうに跳ね返ります
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    床とボールは
    作用／反作用と呼ばれるものを作ります
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    自転車の場合は もう少し複雑です
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    自転車の車輪は
    時計のように回転するので
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    それぞれのタイヤの接地面は
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    地面を後ろ向きに押します
    これが作用です
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    地面はそれぞれのタイヤを
    同じ力で前に押し返します
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    これが反作用です
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    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
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    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
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    自転車のタイヤが後ろ向きに押す力で
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    地球が動くことはほとんどなく
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    皆さんが前に進むのです
Title:
ニュートンの３つの運動法則を自転車で説明 － ジョシュア・マンリー
Description:

なぜ重さ4.5トンの自転車をこぐのは難しいのでしょうか？この簡単な説明で、ニュートンの運動の３法則が自転車に乗る助けになりうることを教えてくれます。

＊このビデオの教材: http://ed.ted.com/lessons/joshua-manley-newton-s-3-laws-with-a-bicycle
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Video Language:
English
Team:
closed TED
Project:
TED-Ed
Duration:
03:33

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