第3章直線上の運動
Introductionはじめに
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Figure 3.1図 3.1
A JR Central L0 series five-car maglev (magnetic levitation) train undergoing a test run on the Yamanashi Test Track. The maglev train’s motion can be described using kinematics, the subject of this chapter. (credit: modification of work by “Maryland GovPics”/Flickr)
英語のヒント
山梨実験線で試験走行中の、JR東海L0系5両編成の磁気浮上式列車。磁気浮上式列車の運動は、本章の主題である運動学で記述できる。（出典：「Maryland GovPics」/Flickrによる作品を改変）
Our universe is full of objects in motion. From the stars, planets, and galaxies; to the motion of people and animals; down to the microscopic scale of atoms and molecules—everything in our universe is in motion. We can describe motion using the two disciplines of kinematics and dynamics. We study dynamics, which is concerned with the causes of motion, in Newton’s Laws of Motion; but, there is much to be learned about motion without referring to what causes it, and this is the study of kinematics. Kinematics involves describing motion through properties such as position, time, velocity, and acceleration.
英語のヒント
宇宙は、運動する物体で満ちている。恒星、惑星、銀河から、人や動物の動き、さらに原子や分子の微視的な尺度まで、宇宙のあらゆるものが運動している。運動は、運動学と動力学という二つの分野を使って記述できる。運動の原因を扱う動力学は、「ニュートンの運動法則」で学ぶ。しかし、運動を引き起こすものに触れなくても、運動について学べることは多くある。それが運動学である。運動学では、位置、時間、速度、加速度といった性質を使って運動を記述する。
A full treatment of kinematics considers motion in two and three dimensions. For now, we discuss motion in one dimension, which provides us with the tools necessary to study multidimensional motion. A good example of an object undergoing one-dimensional motion is the maglev (magnetic levitation) train depicted at the beginning of this chapter. As it travels, say, from Tokyo to Kyoto, it is at different positions along the track at various times in its journey, and therefore has displacements, or changes in position. It also has a variety of velocities along its path and it undergoes accelerations (changes in velocity). With the skills learned in this chapter we can calculate these quantities and average velocity. All these quantities can be described using kinematics, without knowing the train’s mass or the forces involved.
英語のヒント
運動学を十分に扱うには、2次元と3次元の運動も考える。ひとまずは1次元の運動を論じ、多次元の運動を学ぶために必要な道具を身につける。1次元運動のよい例は、章の冒頭に示した磁気浮上式列車である。例えば東京から京都へ走る列車は、旅のさまざまな時刻に、線路上の異なる位置にあるため、変位、つまり位置の変化を生じる。経路上では速度もさまざまに変わり、加速度（速度の変化）も生じる。本章で学ぶ技能を使い、これらの量と平均速度を計算できる。いずれの量も、列車の質量や働く力を知らずに、運動学で記述できる。