自由落下の英語表現
本項では以下の内容を解説しています。
- ・自由落下の用語や数式の英語
- ・重力加速度の英語表現
- ・関連用語の一覧
【1】自由落下の英語表現
物体が空気抵抗など重力以外の力を受けずに落下する運動のことを自由落下といいます。自由落下を英語では、"free fall"といいます。
【1-1】自由落下の英語用語
下図のように質量\(\large{m}\)の物体を静かに落下させるとします。
このとき、物体は重力(force of gravity)の影響を受け下方向に力を受けます。
自由落下する物体は、重力加速度からのみ影響を受けるため、等加速度運動をします。等加速度運動は英語で"uniformly accelerated motion"といいます。
等加速度運動は、以下の公式により計算されます。\(\large{v}\)は速度(velocity)、\(\large{v_0}\)は初速度(initial velocity)、\(\large{a}\)は加速度(acceleration)、\(\large{t}\)は経過時間(time)を表します。
自由落下の場合、初速度\(\large{v_0=0}\)[m/s]、加速度\(\large{a=g}\)[m/s2]であるため、以下の式が成り立ちます。
【1-2】速度と時間の関係式
自由落下の速度と時間の関係式(\(\large{v=gt}\))を英語で読むと、以下のようになります。
"The velocity is equal to the product of gravitational acceleration and time."
A is equal to Bは数式の『A=B』、the product of A and Bは『A×B』を表します。
また、重力加速度は約9.8[m/s2]の大きさを持つため、"\(\large{v=gt}\)"は1秒ごとに速度の大きさが\(\large{9.8}\)[m/s]だけ増加することを表します。
『1秒ごとに速さが\(\large{9.8}\)[m/s]だけ増えます。』を英語で表すと、以下のようになります。
"The speed increases by 9.8 m/s every second."
increalse by AでAに数字を入れて、『Aだけ増える』を意味します。
また上の英文では、velocityではなく、speedを使用しています。velocityは大きさと向きを含むベクトル量、speedは大きさだけを表すスカラー量です。
"increalse by 9.8 m/s"は速さ(速度の大きさ)のみに言及しているため、speedを使用しています。
【1-3】位置と時間の関係式
自由落下の位置の関係式(\(\large{x=\frac{1}{2}g t^2}\))を英語で読むと、以下のようになります。
"x is equal to one-half g t squared."
one-halfは分数1/2を表しています。
また、t squaredはtの二乗を意味しています。
自由落下の位置の関係式(\(\large{x=\frac{1}{2}g t^2}\))は、位置\(\large{x}\)が時間\(\large{t}\)の2乗に比例することを意味するため、以下のように説明することもできます。
"The position x is proportional to the square of the time t"
A is proportional to Bは『AはBに比例する』ことを意味します。また、the square of Aは『Aの二乗』を表しています。
【1-4】重力加速度の英語表現
重力は英語でgravityといいます。力学の問題で重力を物体に働く力として扱う場合は、force of gravityともいいます。
また、重力によって生じる加速度を重力加速度といいます。重力加速度を英語では、"Gravitational acceleration"や"Acceleration due to gravity"といいます。
重力加速度は記号\(\large{g}\)で表記し、地球上では約\(\large{9.8}\)[m/s2]の値を持ちます。
『重力加速度は9.8[m/s2]の値を持ちます』を英語で表すと、
"(The value of) Gravitational acceleration is approximately nine point eight meter per second squared."などといいます。
【2】自由落下に関連する英語用語の一覧
以下に、自由落下運動で使用される用語と英語の読み方をまとめます。
| 用語 | 記号 | 英語の読み |
|---|---|---|
| 質量 | \(\large{m}\) | mass |
| 加速度 | \(\large{a}\) | acceleration |
| 重力加速度 | \(\large{g}\) | gravitational acceleration |
| 速度 | \(\large{v}\) | velocity |
| 初速度 | \(\large{v_0}\) | initial velocity |
| 時間 | \(\large{t}\) | time |
| 位置 | \(\large{x}\) | position |
| 初期位置 | \(\large{x_0}\) | initial position |
また、以下に自由落下運動で使用される用語の単位と読み方をまとめます。
| 用語 | 単位 | 単位の読み方 |
|---|---|---|
| 質量\(\large{m}\) | [kg] | kilogram |
| 加速度\(\large{a}\) | [m/s2] | meter per second squared |
| 重力加速度\(\large{g}\) | [m/s2] | meter per second squared |
| 速度\(\large{v}\) | [m/s] | meter per second |
| 初速度\(\large{v_0}\) | [m/s] | meter per second |
| 時間\(\large{t}\) | [s] | second |
| 位置\(\large{x}\) | [m] | meter |
| 初期位置\(\large{x_0}\) | [m] | meter |
加速度の単位の"meter per second squared"のsecond squaredは『s2』を表しています。このようなべき乗の英語表現に関しては、別ページで解説しています。