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Illustration of Force

力は、物体に対する押し引きを記述する物理学の基本概念です。質量を持つ物体の速度を変化させ、すなわち加速させる原因となり、大きさと方向の両方によって定義されます。

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読む時間 3–5年生 リスニング対象 1–5年生

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物語

見えない押し引きの力

こんにちは。私は目に見えないけれど、君の周りのあらゆるところにいるんだよ。君がサッカーボールを蹴ると、ボールは空高く飛んでいくよね。あれは私が後ろから力強く押しているからなんだ。風の強い日に、凧がまるで生きているみたいに空で踊るのも、私が糸を優しく引っ張っているから。テーブルの上のクリップに磁石を近づけてみて。パチンと音を立ててクリップが磁石に飛びつく、あの不思議な瞬間も私の仕業さ。ね、面白いでしょ。

私はそよ風のようにそっと君の背中を押すこともあれば、嵐のように巨大な船を動かすほどの力になることもある。止まっているものを動かし始めたり、動いているものを止めたり、進む向きを変えさせたり。君が朝起きてから夜眠るまで、私はいつも君の周りで忙しく働いているんだ。君は私の存在に気づいていたかな。まだ私の名前は秘密だよ。でも、このお話が終わる頃には、君もきっと私のことをよく知ってくれるはずさ。

昔々、人々は私のことをずっと不思議に思っていた。賢い人たちも、私がどうやって働いているのかを説明しようとしたんだ。例えば、アリストテレスという古代の偉大な学者は、私が物を動かし続けるためには、誰かがずっと押し続けなければならないと考えていた。それは一部は正しいけれど、私の力の全てを説明してはいなかったんだ。それから長い時間が経って、私の秘密を解き明かす、ものすごく好奇心旺盛な人が現れた。彼の名前はアイザック・ニュートン。

1666年のある晴れた午後、ニュートンは庭のリンゴの木の下で物思いにふけっていた。すると、熟したリンゴが一つ、枝からポトリと彼の近くの地面に落ちたんだ。普通の人なら「おやつにしよう」と思うだけかもしれない。でも、ニュートンは違った。「どうしてリンゴは上や横ではなく、いつもまっすぐ下に落ちるんだろう。」と、彼は深く考え込んだ。この小さな疑問が、やがて世界を変える大きな発見につながるんだ。彼は、目に見えない私がリンゴを地球の中心に向かって引っ張っていることに気づいた。そして、空に浮かぶ月がどこかへ飛んでいかずに地球の周りを回り続けているのも、同じ私が月を引っ張っているからだとひらめいたんだ。これが私の有名な姿の一つ、「重力」だよ。この「あっ、そうか。」という瞬間が、ニュートンが私の働き方のルール、つまり「運動の法則」をまとめるきっかけになった。そして1687年に、彼はその考えをとても重要な本に書いて発表した。そのおかげで、人々は私のことをもっと正確に理解できるようになったんだ。

さて、ここまで来たら、もう私の名前を明かしてもいい頃だね。私の名前は「力」。英語ではフォースと呼ばれているよ。君が今まで聞いてきた、物を押したり引いたりする働きは、すべて私なんだ。でも、私の姿は重力だけじゃない。色々な種類があるんだよ。例えば、君が廊下を走っていて滑らずに止まれるのは、靴の裏と床の間で働く「摩擦力」という私のおかげ。公園のブランコを漕いで、空高く舞い上がるのも、君が地面を蹴ってブランコを押す私の力のおかげさ。そして、巨大なロケットが轟音とともに空の彼方、宇宙へと飛び立っていくのも、エンジンが生み出す「推力」という、とてつもなく大きな私の力なんだ。

私のことを理解すればするほど、人間はすごいことができるようになる。頑丈な橋を架けたり、雲を突き抜けるほど高いビルを建てたり、遠い星を目指す宇宙船を作ったり。これらすべては、人々が私の性質を学び、上手に利用する方法を見つけ出したからなんだ。私はいつでも君のそばにいる。君が何かを探検したり、新しいものを作り出したり、友達と思いっきり遊んだりする時の、最高のパートナーなんだよ。さあ、一緒に世界を動かしてみようじゃないか。

驚きの事実

概要

力は、物体に対する押し引きを記述する物理学の基本概念です。質量を持つ物体の速度を変化させ、すなわち加速させる原因となり、大きさと方向の両方によって定義されます。

アリストテレスの物理学 350 紀元前
ニュートンのプリンキピア出版 1687
アインシュタインの一般相対性理論 1915

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質問 1 の 5

物語の中で、ニュートンはリンゴが落ちるのを見て何を不思議に思いましたか。そして、そのおかげでどんな大きな発見をしましたか。

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