Would you weigh less in an elevator? - Carol Hedden

Transcriber: tom carter Reviewer: Bedirhan Cinar

翻訳: Takahiro Shimpo 校正: Moe Shoji

You step into an elevator.

乗ったエレベーターが

It starts going down, fast.

すごいスピードで 下がり始めるとします

What would happen if you jumped right when it started going down?

下り始めた瞬間に ジャンプするとどうなるのでしょうか？

Would the ceiling hit your head? Ouch!

天井に頭を打つ？ イタタタタ

Do you stay suspended in the air while the elevator plummets down?

それとも エレベーターが 止まるまで中に浮いたまま？

Let's examine the elevator problem one step at a time.

それでは少しずつ 見ていきましょう

First, consider a scale.

まず 体重計について 考えてみます

You know, the kind of scale you weigh yourself on.

体重を量る普通の体重計です

When you step on a scale to weigh yourself,

体重を量るときは

there are two forces involved.

２つの力が働いています

One, gravity pulls you down.

１つ目は身体を下に 引っ張っている重力です

Two, the scale pushes you up.

もう１つは体重計からの 押し返す力です

What? You didn't know a scale could push?

えっ？　体重計が押し返す なんて知らなかった？

Of course it can! If it didn't push up on you, you would go crashing through the floor.

もちろん 押し返しています さもなければ今頃地面の中です

This upward push is called the normal force and yes, it is normally there.

この力は垂直抗力と呼ばれ 常に働いています

Since you're just standing there on the scale, you're not moving.

体重計の上に立っているだけでは 動きはありませんから

Therefore, you're not accelerating.

つまり加速していないということです

Newton's second law of motion -- net force equals mass times acceleration --

ニュートンの運動の第二法則によると F(力) = m (質量) X a (加速度) ですから

tells us that if the acceleration equals zero, the net force must equal zero.

加速度がゼロであれば 働いている力の合計もゼロのはずです

Which means that the force of gravity pulling you down must be equal to the force of the scale pushing you up.

つまり 身体を引っ張っている重力は 体重計からの押し返す力と等しいのです

Now let's suppose you're standing on that scale in an elevator.

次に エレベーターの中で体重計に 乗っているところを考えてみます

At first, the elevator is standing still,

まず エレベーターが 停止していれば

so you and the scale are standing still.

乗っている人も体重計も 停止しています

The two forces on you are equal and opposite.

２つの力が同じ強さで 逆向きに働いている状態です

You can read how hard the scale is pushing by looking at it.

体重計の数値を見れば 押し返す力がわかります

We call that your weight.

この数値があなたの「体重」です

Then, the elevator starts falling down.

次に エレベーターが 下降を始めます

You and the scale are in the elevator, so you are falling down too,

乗っている人と体重計は エレベーターと共に下降を始めます

faster and faster.

どんどん加速してきます

That means you are accelerating downward.

つまり あなたも下向きに 加速しています

Now there is a net force in the same direction as the acceleration -- down.

この場合 加速度と同じ方向― 下向きの力が働いているわけですが

Since gravity hasn't changed, that must mean the scale isn't pushing up as hard.

重力は変わらないので 体重計からの力が減ったことになります

So the scale is reading a smaller number.

ですから体重計の数値も 少し減ります

The faster the elevator accelerates, the less the scale pushes up.

エレベーターが速くなれば それだけ押し返す力は弱まります

What if you jumped? Would you stop falling?

ではジャンプしたら？ 下降が止まるでしょうか？

Would the elevator hit your head?

天井に頭を打つでしょうか？

Well, what's pulling the elevator down? Gravity.

さて エレベーターを下に 引っ張っているのは？　重力です

Is gravity pulling on you? Of course.

人も引っ張られるの？ もちろんです

So your relative position in the elevator will stay the same.

ですからエレベーター内の 相対位置は変化しません

The ceiling will only hit you if you can jump up to the ceiling.

天井までジャンプしなければ 頭を打つことはありません

Now consider: what would happen if the elevator accelerated upward

考えてみましょう　もしエレベーターが 加速上昇したらどうなるか？

and, even more frightening, if someone snuck in and cut the cable holding the elevator,

さらに恐ろしいことに 誰かが エレベーターのケーブルを切ったら

what would happen then?

いったい何が起こるでしょうか？

Think about it.

考えてみてください