Gridiron physics: Scalars and vectors - Michelle Buchanan

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TED-Ed


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00:00
Transcriber: Andrea McDonough Reviewer: Bedirhan Cinar
0
0
7000
翻訳: Hiroshi Uchiyama 校正: Tomoyuki Suzuki
00:15
Fourth and nineteen, folks,
1
15064
1194
フォースダウンで19ヤードだ
00:16
they've gotta have a play as time's ticking away
2
16258
2012
時間内に ワンプレイしなければならない
00:18
because they've got to stay in this ball game,
3
18270
1800
脱落しないためには
00:20
they've got to win.
4
20070
1112
勝たなければならない
00:21
They come out lined up in the empty set,
5
21182
1718
エンプティセットの隊形を作り
00:22
three receivers to the right,
6
22900
1165
レシーバー3人が右
00:24
two to the left.
7
24065
1167
2人が左に
00:25
Defense looks like they're gonna to man up with no safety.
8
25232
2419
ディフェンスはセイフティなしで 1対1のマーク
00:27
This is the exact offensive match-up that they want:
9
27651
2879
まさにオフェンスが望む マッチアップ(対抗形)
00:30
the best receiver lined up against the linebacker.
10
30530
2536
最高のレシーバーはラインバッカーに マークされている
00:33
Quarterback steps back to receive the ball,
11
33066
1710
クォーターバックがボールを受けようと
00:34
five yards deep in the gun.
12
34776
1499
ショットガンの5ヤード後方に下がる
00:36
He takes a snap, drops three steps,
13
36275
2380
スナップを受けると3歩下がって
00:38
he plants his back foot,
14
38655
1001
後ろ足を固定し
00:39
he's looking for an opening.
15
39656
1299
フリーのレシーバーを探している
00:40
There's a blitz coming off the edge!
16
40955
1537
サイドからブリッツを仕掛けてきた!
00:42
He steps up to avoid the rush.
17
42492
1425
ブリッツを避けて少し上がる
00:43
He's looking down field.
18
43917
1168
フィールドを見渡すと
00:45
He's got the inside receiver making a cut.
19
45085
1894
インサイドレシーバーが 切り込んでいる
00:46
He's got a step on the linebacker.
20
46979
1901
レシーバーがラインバッカーより1歩前に出る
00:48
Quarterback has a beat on it.
21
48880
1350
クォーターバックが狙いを定め
00:50
He lets the ball go,
22
50230
1064
パスを投げた
00:51
it's in the air!
23
51294
836
ボールは空を舞う!
00:52
Receiver is out in front of the defender.
24
52130
1540
レシーバーはディフェンスの前だ
00:53
He's got it beat!
25
53670
1040
出し抜いた
00:54
He's out in front, racing for the ball!
26
54710
1710
先行し ボールに突進だ
00:56
It's coming down!
27
56420
670
ボールが落ちてくる
00:57
He cradles it at the fifteen!
28
57090
1311
15ヤード地点でボールをキャッチ
00:58
He's at the ten, five!
29
58401
1077
10ヤード 5ヤード
00:59
Touchdown!
30
59478
689
タッチダウン!
01:00
Unbelievable play!
31
60167
1585
信じられないようなプレーだ!
01:01
Now, wait a minute.
32
61752
1244
ちょっと待って
01:02
Of course, it's believable,
33
62996
1590
もちろん信じてよいのです
01:04
it's physics,
34
64586
1054
これを物理学の観点から
01:05
specifically the differences between scalars and vectors.
35
65640
3253
特にスカラーとベクトルの違いから 理解してみましょう
01:08
So, let's just see that replay.
36
68893
1968
では リプレーで確認してみます
01:10
"Quarterback steps back to receive the ball,
37
70861
1727
「クォーターバックがボールを受けようと
01:12
five yards deep in the gun."
38
72588
1657
ショットガンの5ヤード後方に下がる」
01:14
Stop.
39
74245
844
そこで止めて
01:15
See, measurements are defined as two different quantities.
40
75089
3196
2種類の物理量が定義されています
01:18
Scalars are measurements with only numbers,
41
78285
2250
スカラーは数値だけの物理量で
01:20
and vectors are measurements with direction.
42
80535
3250
ベクトルは方向も 与えられた物理量です
01:23
For example, when that quarterback takes the snap,
43
83785
2028
例えば クォーターバックが スナップを受けた時
01:25
he's five yards away, but from where?
44
85813
3144
5ヤード離れていました でも それはどこを基準に?
01:28
Back from the line of scrimmage,
45
88957
1708
スクリメージラインの後方からです
01:30
so the five yards by itself is a scalar quantity.
46
90665
3044
5ヤードという値そのものは スカラー量です
01:33
When you add a direction,
47
93709
1643
それに方向を加え
01:35
like five yards deep,
48
95352
1444
後方に5ヤードなどとすると
01:36
it becomes a vector quantity.
49
96796
2252
これはベクトル量になります
01:39
Five yards - scalar,
50
99048
1002
5ヤードはスカラー
01:40
five yards deep - vector.
51
100050
2125
後方に5ヤードはベクトルです
01:42
OK, go ahead.
52
102175
1170
OK では続けて
01:43
"He takes a snap, drops three steps.
53
103345
2003
「スナップを受けると3歩下がって
01:45
He plants his back foot, he's looking for an opening.
54
105348
2209
後ろ足を固定し フリーのレシーバーを探している
01:47
There's a blitz coming off the edge!
55
107557
1567
サイドからブリッツを仕掛けてきた!
01:49
He steps up to avoid the rush."
56
109124
1686
ブリッツを避けて少し上がる」
01:50
Whoa!
57
110810
978
あらっ
01:51
Here's a difference between distance and displacement.
58
111788
3415
ここでは距離と変位の違いが 見てとれますね
01:55
Distance is a measurement
59
115203
1333
距離とは
01:56
without identifying where you moved.
60
116536
2616
移動先を考慮しない物理量で
01:59
It's a scalar quantity.
61
119152
1260
スカラー量です
02:00
When the quarterback makes a three-step drop,
62
120412
2210
クォーターバックが 3歩下がるということは
02:02
he moves about three yards back.
63
122622
1979
約3ヤード後退しています
02:04
When he moves about another three yards forward,
64
124601
2602
さらに3歩 今度は前方に動き
02:07
when he steps up into the pocket,
65
127203
1638
ポケットへと進むと
02:08
so that quarterback moves a total distance of six yards.
66
128841
3120
クォーターバックは 合計6ヤード動いたことになります
02:11
That's a distance, that's a scalar.
67
131961
2832
これは距離でスカラーです
02:14
Now, displacement is a vector quantity,
68
134793
2607
次に 変位はベクトル量で
02:17
describing about how far out of place the object is.
69
137400
2812
物体が ある場所から どう離れているかを表します
02:20
So the quarterback dropped back three yards
70
140212
2005
クォーターバックが3ヤード下がり
02:22
and then moved back forward three yards,
71
142217
1925
次に3ヤード逆向きに移動すれば
02:24
he's in the exact same place where he started.
72
144142
3056
彼は 正確に元居た場所に戻っています
02:27
So, his displacement is zero yards.
73
147198
2604
ですから変位は0ヤードです
02:29
Distance - six yards,
74
149802
1551
距離は6ヤードで
02:31
displacement - zero yards.
75
151353
2673
変位は0ヤードです
02:34
So, let's look at what happened next.
76
154026
1764
次に起きたことを見てみましょう
02:35
"Quarterback has a beat on it, he let's the ball go!
77
155790
1971
「クォーターバックが狙いを定め パスを投げた
02:37
It's in the air!
78
157761
893
ボールは空を舞う!
02:38
Receiver is out in front of the defender."
79
158654
1633
レシーバーはディフェンスの前だ」
02:40
Stop.
80
160287
824
止めて
02:41
So, here's speed and velocity,
81
161111
2373
ここでは速さと速度が出てきました
02:43
but let's just do one thing at a time.
82
163484
2131
1つずつ取り上げましょう
02:45
So, speed is measurement without direction,
83
165615
2636
速さとは方向を考えない物理量で
02:48
it's a scalar quantity.
84
168251
1822
スカラー量です
02:50
Velocity is a vector quantity.
85
170073
2583
速度はベクトル量で
02:52
It is that object's speed,
86
172656
1484
物体の速さと同時に
02:54
but with a direction of motion.
87
174140
2270
運動の方向も表しています
02:56
So the receiver accelerates away,
88
176410
2086
レシーバーは加速しており
02:58
gaining both speed and distance.
89
178496
1961
速さを上げ 距離を伸ばしていきます
03:00
This takes the receiver 5 seconds to run those 50 yards.
90
180457
3921
この時 レシーバは50ヤードを 5秒かけて進んでいます
03:04
So his average speed, in any given time,
91
184378
2443
ですから 平均の速さは
03:06
is 10 yards/second.
92
186821
1732
毎秒10ヤードです
03:08
The linebacker tries to keep up,
93
188553
2369
ラインバッカーは追い付こうとするものの
03:10
but his overall speed is slower,
94
190922
2389
その間の速さは遅かったので
03:13
he only goes 35 yards in those 5 seconds,
95
193311
2837
5秒間で35ヤードしか進めません
03:16
so his average speed is only 7 yards/second.
96
196148
3125
つまり 平均の速さは毎秒7ヤードです
03:19
They're both traveling in a forward direction,
97
199273
1796
2人とも前方に進んでいたので
03:21
so their velocity is also positive.
98
201069
2460
2人の速度は正です
03:23
You can't go from resting to your peak speed immediately.
99
203529
4106
静止状態から一気に 最高速に移ることはできず
03:27
You've got to build up to it.
100
207635
1730
徐々に速さを増加させます
03:29
This is acceleration.
101
209365
1547
これが加速です
03:30
At first the linebacker can keep up with that receiver,
102
210912
2896
最初はラインバッカーも レシーバーのペースについて行けましたが
03:33
but eventually the faster receiver pulls away.
103
213808
2886
結局 足の速いレシーバーが 引き離しました
03:36
That's acceleration, the change in speed over time.
104
216694
4250
これが加速度です 時間の経過に伴う速度の変化です
03:40
Acceleration is a vector quantity.
105
220944
2381
加速度はベクトル量です
03:43
It describes a rate at which an object changes velocity.
106
223325
3292
物体の速度の変化率を表します
03:46
Like velocity, acceleration is a vector.
107
226617
3145
速度と同様に加速度はベクトルです
03:49
It happens in a direction.
108
229762
2826
特定の方向で変化します
03:52
So let's just look at that play just one more time.
109
232588
4104
ではもう1度プレイを見てみましょう
03:56
"Quarterback steps back to receive the ball,
110
236692
2157
「クォーターバックがボールを受けようと
03:58
five yards deep in the gun."
111
238849
1619
ショットガン5ヤード後方に下がった」
04:00
Vector!
112
240468
879
ベクトルです!
04:01
"He takes a snap, drops three steps,
113
241347
2047
「スナップを受けると3歩下がって
04:03
he plants his back foot.
114
243394
1204
後ろ足を固定し
04:04
He's looking for an opening.
115
244598
1254
フリーのレシーバーを探している
04:05
There's a blitz coming off the edge!
116
245852
1332
サイドからブリッツを仕掛けてきた!
04:07
He steps up to avoid the rush."
117
247184
1799
ブリッツを避けて少し上がる」
04:08
Displacement!
118
248983
948
変位です!
04:09
"He's got the inside receiver making a cut.
119
249931
1839
「インサイドのレシーバーが 切り込んでいる
04:11
He's got a step on the linebacker.
120
251770
1750
レシーバーがラインバッカーより1歩前に出る
04:13
The quarterback has a beat on it.
121
253520
1503
クォーターバックが狙いを定め
04:15
He let's the ball go!
122
255023
883
04:15
It's in the air!
123
255906
941
パスを投げた
ボールは空を舞う!
04:16
Receiver is out in front of the defender!"
124
256847
1466
レシーバーはディフェンスの前だ」
04:18
Velocity!
125
258313
964
速度です!
04:19
"He's got it beat!
126
259277
752
「出し抜いた
04:20
He's out in front, racing for the ball!
127
260029
1707
先行し ボールに突進だ
04:21
It's coming down!
128
261736
775
ボールが落ちてくる
04:22
He cradles it at the fifteen, he's at the ten, five!"
129
262511
2439
15ヤード地点でボールをキャッチ 10ヤード 5ヤード」
04:24
Acceleration!
130
264950
1008
加速度です!
04:25
"Touchdown! Unbelievable play!
131
265958
1911
「タッチダウン! 信じられないようなプレーだ!
04:27
That was a great play as time expired,
132
267869
1899
時間切れ間際の見事なプレイです
04:29
resulting in the touchdown
133
269768
1272
タッチダウンでの幕切れです
04:31
and ultimately the win and pure effort."
134
271040
2341
最終的な勝利を収めました 純粋な努力の結果です」
04:33
And pure science.
135
273381
2174
そして純粋に科学的でもあるのです
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