第2章一次元の運動Motion in One Dimension原書 p.55–96

FIGURE 2.1 Shanghai Maglev. At this rate, a train traveling from Boston to Washington, DC, a distance of 439 miles, could make the trip in under an hour and a half. Presently, the fastest train on this route takes over six hours to cover this distance. (Alex Needham, Public Domain)図2.1 上海のリニアモーターカー。この速さなら、ボストンからワシントンD.C.までの439マイルを1時間半足らずで走れる。現在この区間で最速の列車は、この距離に6時間以上かかっている。(Alex Needham、パブリックドメイン)

CHAPTER OUTLINE章の構成

2.1 Relative Motion, Distance, and Displacement2.2 Speed and Velocity2.3 Position vs. Time Graphs2.4 Velocity vs. Time Graphs

2.1 相対運動、道のり、変位2.2 速さと速度2.3 位置–時間グラフ2.4 速度–時間グラフ

INTRODUCTION Outside of an airplane, have you ever traveled faster than 150 mph? Can you imagine traveling in a train like the one shown in Figure 2.1 that goes close to 300 mph? Despite the high speed, the people riding in this train may not notice that they are moving at all unless they look out the window! This is because motion, even motion at 300 mph, is relative to the observer.

はじめに 飛行機を別にして、時速150マイルより速く移動したことがあるだろうか。図2.1のような、時速300マイル近くで走る列車に乗るところを想像できるだろうか。これほど速いのに、この列車に乗っている人は、窓の外を見なければ自分が動いていることにさえ気づかないかもしれない。運動というものは、たとえ時速300マイルの運動であっても、観測者に対して相対的だからである。

In this chapter, you will learn why it is important to identify a reference frame in order to clearly describe motion. For now, the motion you describe will be one-dimensional. Within this context, you will learn the difference between distance and displacement as well as the difference between speed and velocity. Then you will look at some graphing and problem-solving techniques.

この章では、運動をはっきり記述するために座標系(基準となる枠)を定めることがなぜ大切なのかを学ぶ。当面、扱う運動は一次元に限る。その中で、道のりと変位の違い、そして速さと速度の違いを学ぶ。そのうえで、グラフの描き方と問題の解き方をいくつか見ていく。