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目次

自転車にはたらく「力」の秘密

第0章 自転車にはたらく「力」ってなんだ?

  動いているときにはたおれない

  地球がものをひっぱる

  速く、楽に進む

  力と運動

  力のもとはエネルギー

第1章 自転車をはかる

  自転車の大きさをはかる

  これがぼくの自転車だ/大きさ(長さ)をはかる道具/直線の部分をはかる/曲線の部分をはかる/タイヤに書かれたなぞの数字/家族の自転車をくらべてみる/ノギスを使って、もっとくわしくはかる

  ●車輪ひとまわりぶんの長さ(円周と円周率)

  ●タイヤの「呼び寸法」と、標準的な空気圧

  自転車の重さをはかる

  重さをはかる方法/前とうしろの重さをくらべてみる

  重さと重力

  ガリレオ・ガリレイの実験/なぜ木からリンゴが落ちるのか?-万有引力の法則/ものの重さと力をくらべる/力のベクトル:力の大きさと向きの関係

  ●質量の単位と力の単位

第2章 自転車に乗る

  ニュートンの運動の三法則

  「慣性の法則」(第1法則)/「運動の法則」(第2法則)/「作用・反作用の法則」(第3法則)

  自転車を動かす

  自転車を押して歩く/自転車にまたがる/ちょっと走ってみよう

  バランスをとる

  たおれないのは、なぜ?/自転車でバランスをとる(1)/自転車でバランスをとる(2)/ダイナミックにバランスをとる/速さと安定

  ●赤ちゃんの成長とバランス

  ●どっちがむずかしい?

  ●かたむく前輪

第3章 自転車の構造Ⅰ

  かんたんにスピードがでる不思議

  車輪の発明/初期の自転車/歯車を組みあわせる/ギア比/フリー・ホイール/自転車の速度とペダルの回転数/道路の状態とペダルのこぎかた/移動するものの時速を比較する

  ●ひとこぎ、約5メートル

  ●ピストバイク

  ●ローラー・チェーン

  坂道をらくらくのぼる不思議

  変速機/ギア比とペダルの重さ/「仕事の原理」/ギア比のちがいと仕事の原理

  軽い自転車が人をささえる不思議

  車体のフレーム(骨組み)/ダイヤモンドフレーム/車輪(ホイール)/軽くて風の影響も受けにくい/車軸をささえる/スポークにくわわる張力

第4章 自転車の構造Ⅱ

  小さい力で自転車を動かせる不思議

  てこの原理/クランク:ペダルの力を伝える/ハンドル:進む方向を変える/ブレーキ:スピードを落とす

  ●身近にある、てこを利用した道具

  ●力のモーメント

  自転車が安定して走る不思議

  速さと向きをたもとうとする性質/かたむいたまま、カーブしながら進む/前輪のかたむきと、ハンドル/遠心力のはたらきと自転車/遠心力は「見かけの力」/ずれた進行方法をもとにもどす

  ●バランスと遠心力

  疲れずに乗り続けられる不思議

  走りながら休む/ボールベアリングで、回転運動をスムーズに/衝撃をやわらげる、タイヤとチューブ/タイヤの空気圧/自転車のかたちと快適な乗り心地/快適な乗り心地を提供するサドル

第5章 自転車の運動とエネルギー

  自転車のスピードをあげる

  自転車が同じスピードで走る/速さをふやす/立ちこぎとけんけんのり

  ●速さがふえること-ニュートンの考え

  仕事と運動エネルギー

  「仕事」をすると運動エネルギーになる/仕事と運動エネルギーの単位

  ●力をつくりだして仕事をするエネルギー

  ●運動エネルギーの大きさを調べてみた

  ブレーキとまさつ、熱

  まさつの力を利用する/ブレーキによる速さの変化/急ブレーキに注意!/カロリーからジュールへ-熱エネルギーの単位

第6章 エネルギーの不思議

  自転車は小さな発電所

  ローラー発電機/ハブ発電機/発電の原理:「電磁誘導」で発電する

  ●方位磁針で磁界を見る

  ●大きな発電機の構造

  電動アシスト自転車

  モーターが人の力を助ける/モーターがまわるしくみ

  発電機がブレーキに!

  回生ブレーキ

  ●さまざまな乗りもので使われる

大人のみなさんへ 各章のポイント

さくいん

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