ニュートン力学トランプについて

（公財）日本発明振興協会では、発明普及事業の一環としてニュートン力学トランプを
制作しました。遊びながら力と運動の関係を学ぶのに役立ちます。
一般向けに定価1,000円で提供しています。

ニュートンは力と運動の関係を３つの法則と万有引力の法則にまとめあげ、ニュートン力学を創設しました。
ニュートンの第２法則である運動方程式では、力、質量、加速度の関係が次のように定式化されます。
　　　　　　Ｆ＝ｍａ （1）式 　　　　　　　F：力、m：質量、a：加速度
　力は質量と加速度の積で規定されるもので、たとえば1kgの物体が1秒間に速度が1ｍ増加する
加速度（1ｍ/s2）を受ける時には1ニュートン（Ｎ）の力が働いていることになります。
　又、物体が力を受けある距離を移動する場合、仕事は次のように規定されます。
　　　　　 W＝FS（2）式　　　　　　　　 W：仕事、S：距離
　1Ｎの力で1m物体が動いた時の仕事量は1ジュール（Ｊ）とされます。仕事をする能力がエネルギーで、同じ
くジュールであらわされます。仕事というと職業の事と思う一方、エネルギーという言葉は世の中で広く使わ
れているので、本トランプでは、仕事とエネルギーを合わせてエネルギーと総称します。（本トランプでは（2）
式を以後エネルギーの式と称す。）
　それぞれの単位は、力はＮ、質量はkg、エネルギーはJ、加速度はｍ/s2です。加速度は長さの単位を時間の
単位で2回わったものですので、長さの単位メートルmから派生した単位ともとらえられます。
そこで、本トランプでは、力をスペード、エネルギーをハート、質量をクラブ、長さをダイヤに分類する
ことで4つのスーツを構成しトランプとしています。エネルギーも1秒当り仕事量、仕事率はワット、Wと定
義されるように、別の単位がありますので、本トランプでは単位N、J、kg、ｍを含む物理現象を4つのスー
ツに取り上げています。
　カードの順位づけには、量を表わす接頭語を利用して、1を中心に大きい方と小さい方を7段階にわけ、それ
ぞれの量におおよそ対応する物理現象を数字面に図示しています。カードは13枚ずつですので普通のトランプ
として遊べますが（1）（2）式を使うオリジナルの遊び方もあり、ニュートンの運動方程式と仕事、エネルギ
ーについて遊びながら理解して下さい。

お問い合わせ先　　　　公益財団法人日本発明振興協会
　　　　　　　　　　　当協会サイエンストランプ担当（伊藤）
　　　　　　　　　　　　　電話　０３（３４６４）６９９１

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