第9章仕事、エネルギー、単純機械Work, Energy, and Simple Machines原書 p.287–314

INTRODUCTION Roller coasters have provided thrills for daring riders around the world since the nineteenth century. Inventors of roller coasters used simple physics to build the earliest examples using railroad tracks on mountainsides and old mines. Modern roller coaster designers use the same basic laws of physics to create the latest amusement park favorites. Physics principles are used to engineer the machines that do the work to lift a roller coaster car up its first big incline before it is set loose to roll. Engineers also have to understand the changes in the car’s energy that keep it speeding over hills, through twists, turns, and even loops.

はじめに ジェットコースターは19世紀以来、世界中の大胆な乗客にスリルを与えてきた。ジェットコースターの発明者たちは、山の斜面や古い鉱山の線路を使って最初期の例を作るのに、単純な物理を使った。現代のジェットコースターの設計者も、同じ基本的な物理法則を使って最新の遊園地の人気機種を作り出している。ジェットコースターの車両を、走り出す前の最初の大きな坂の上まで持ち上げる仕事をする機械を設計するのに、物理の原理が使われている。技術者はまた、車両が丘を越え、ねじれ、カーブ、さらには宙返りを進み続けるためのエネルギーの移り変わりも理解していなければならない。

What exactly is energy? How can changes in force, energy, and simple machines move objects like roller coaster cars? How can machines help us do work? In this chapter, you will discover the answer to this question and many more, as you learn about work, energy, and simple machines.

エネルギーとは何だろうか。ジェットコースターの車両が動くとき、力やエネルギーはどのように関わっているのだろう。機械を使うと、なぜ仕事をしやすくなるのだろうか。この章では、仕事・エネルギー・単純機械を学び、こうした問いに答えていく。