力と運動 第二部 質問5~質問6
担当 小林眞理子
〔質問5〕
Qestion 5
ものをひっぱったり,ぶつかったりするものが何もない宇宙空間を,一台の宇宙船が走っているとします。
Imagine a space ship travels through outer/cosmic space where there is nothing
that pulls or attacks it.
この宇宙船がロケットエンジンの噴射をやめたら,この宇宙船の速さはどうなるでしょう。
If the space ship stops the rocket's engine, guess what its speed will be.
予 想
ア.すぐに止まってしまう。
イ.だんだんおそくなって,やがて止まってしまう。
ウ.そのまま同じ速さでまっすぐに走りつづける。
A. It will stop at once.
B.It will gradually slow down to a stop.
C.It will keep the same speed in the same direction.
討 論
どうしてそう思いますか。考えを出し合ってから,次の話を読んでみましょう。
Why do you think so? Let's express our ideas then read the next story.
月へむかう宇宙船
A space ship going toward the moon
月へむかう宇宙船が地球を飛び立っていきます。
The space ship is departing to the moon.
大量のガスがものすごい勢いで噴射され,重たい船体が地面から持ち上げられ,しだいに速さを増しながら上がっていきます。
The heavy spaceship lifted by releasing a large amount of gas at a blurring speed and it rises gradually adding more speed.
宇宙船の重さは,たとえば初めて月へ人間を運んだアポロ11号(1967年 7月)の場合でいうと,150トンです。
The weight of the spaceship is 150 tons in the case of Apollo No.11(July,1967) that carried man to the moon for the first time.
だから,それを支えるだけでも 150トン力の力が必要です。
Therefore only 150tons of power is needed to hold the weight.
さらに速さを増してやらないといけませんから,もっとずっと大きな力が必要です。
In this case much more power is needed to add speed.
そこで宇宙船を運ぶロケットは,大量のガスをものすごい勢いで噴射することによって,この力を得るのです。
Then the rochet that carries the spaceship gains this pwer by releasing a large amount of gas at a ferocious pace.
宇宙船は,地球の引力に逆らって,しだいに速さを増しながら地球を離れていきます。
The spaceship leaves the earth while gradually increasing the speed against the earth's gravitational pull.
離れるにつれて,地球の引力の影響はしだいに少なくなります。
The influence of the earth's gravity decreases gradually while parting.
そこで,「地球の引力圏(引力の及ぶ範囲)を脱出した」などという言い方をすることもあります。
Then we often say such as "It escaped from the gravisphere(range where
graviation reaches) of the earth".
地球の引力は遠く月にまでおよんでいますから,どこかをさかいにして全くなくなってしまうわけではありませんが,宇宙船にはたらく地球の引力の大きさがごくわずかになるので,考えに入れなくてもよくなるのです。
The earth's gravity is not lost from somewhere as the boundary,because it
reaches far to the moon. But it will not be necessary to involve the earth's
gravitaional pull because its involvement becomes very little.
さて,宇宙に出たアポロ11号は,ガスの噴射をしないまま 2 時間あまりの間に地球をふた周りほどしました。
By the way, Apollo No.11 that had reached space circled the earth twice in almost two hours without releasing the gas.
そして,いよいよ月への進路をとるため,再びロケットを噴射しました。
And to take the cource to the moon finally the gas was released again.
しかし,この時点で,宇宙船は月までの距離の100分の 1 もとんでいません。
However, at this point, the spaceship has only flown a deistance that was shorter than 1/100 of the distance to the moon.
このあと,まだ38万㎞もの長い距離をとびつづけなければならないのです。さて,宇宙船は,この長い距離をどうやってとんでいくのでしょう。
After now, the spaceship has to keep travelling for the long distance of 380000Km. Well, how does the spaceship travel for this long?
What do you think?
ア.今までと同じようにガスを噴射しつづける。
イ.今までに比べたらずっと少ない量の噴射をつづける。
ウ.ガスの噴射をやめる。
A. It will relaese the same amount of gas as before.
B. It will release less amount of gas than before.
C. It will stop releasing the gas.
あなたはどれだと思いますか。
宇宙船は,月への進路をとるために 6 分間のロケット噴射のあとは,ガスの噴射はまったくせずに,慣性によって長い距離をとびつづけました。
After its rocket had been released for six minutes, the spaceship kept travelling to take the course to the moon by inertia for a long distance without releasing the gas.
空気の抵抗もまったくない宇宙空間では,何一つとしてじゃまするものがありません。
There is no one to obstruct the path of the spaceship because there is no resistance of air in space at all.
宇宙船は,月にむかって約 4 日もの間,ガスを噴射をすることなく,静かに,非常な速さで進みつづけるのです。
The sapaceship keeps moving quietly without releasing the gas for about as much as four days toward the moon at an extreme speed.
私たちは,ものには「慣性」があることを学びました。
We have already learnt there is "Inertia" in the object.
でも,みなさんの中にはこう考えた人もいるでしょう。「ものに慣性があることはわかったけれど,その速さだって,だんだんひとりでに失われて,最後には止まってしまうのではないか」
However there might be a person who thought such as " I learnt there is ' inertia' in the object. However ,iven the speed will be gradually lost automatically,and it will most likely stop".
この考えは,まったく正しいことのようにも思えます。
This idea seems to be quite correct.
しかし,地球の周りを回っている月も,太陽のまわりを回っている地球も,何万年,何億年の間,少しもおそくならずに回りつづけています。
However, the moon has been orbiting around the earth and also the earth has been orbiting around the sun without slowing down for tens of thousands of years.
また,月へむかう宇宙船の事実も「一度物体に与えられた速さは,じゃまするものがなければ,少しも失われることはない」ということを見事に示しています。
Moreover, the fact of the journey of spaceship to the moon also clearly shows "The speed once given to the object will not be lost if there is nothing obstructing it".
それなら,慣性の法則は宇宙空間でしか成り立たないものなのでしょうか。
Then, will the law of inertia exist only in space?
そういえば,わたしたちの身の回りにある物体の運動の場合,ほうっておけばその物体はいつか運動をやめてしまいます。
Incidentally, when something around us moves it will eventually stop moving by itself.
たとえば,すべすべにした水平な板の上でものをすべらせたり,玉をころがしたりしても,その速さはだんだんおそくなり,やがて止まってしまいます。
For instance when an object slides or a sphere rolls on a smooth and horizontal board , its speed gradually decreases and will stop before long.
いくらすべすべにしても,板とのまさつ力をなくしてしまうことはできません。
Even if the board is very smooth, the frictional force cannot be lost.
わたしたちの身のまわりにある物体の場合には,まさつ力などそのものの運動をじゃまする力が働いているからです。
It is because some force like the frictional force etc. always works to obstruct the movement of the objects around us.
しかし,板のまさつ力や空気の抵抗をゼロにしてしまうことができるのなら,その上をすべる物体は少しも遅くなることなく,いつまでも同じ速さで走りつづけるのです。
However, the object will continue sliding down at the same speed indefinitely if the resistance of the power and air of the board can be adjusted to 0.
〔質問6〕 Question 6
地球は毎日一回東へ回っているといいます。
It is said that the earth rotates east once a day.
もしそれが本当だとしたら,日本は時速1300~1400㎞の速さで東へ東へと回っていることになります。
Japan turns east at the speed of 1300~1400Km per hour if it is true.
つまり,電車や飛行機などよりもずっと速く動いていることになります。
In this case, it will move much faster than trains and airplanes, etc.
それなのに,私たちはどうして地球がそんなに速く動いているのを感じないのでしょうか。
So, why don’t we feel the brisk movement of the earth?
本当は,やっぱり地球は動いていないのでしょうか。それとも,動いているのだけれどもそれに気づかないわけがあるのでしょうか。
In actual life, doesn’t the earth move? Or, are there any reason why we can’t notice the moving?
みんなの考えを出しあって話し合いましょう。
Let's share each others ideas and talk about them.