英単語学習ラボ

このページは、歴史や文化の物語を楽しみながら、その文脈の中で重要な英単語を自然に学ぶための学習コンテンツです。背景知識を日本語で学んだ後、英語の本文を読むことで、より深い理解と語彙力の向上を目指します。

ニュートンのリンゴと惑星の軌道を示すイラスト
物理学と数学の世界

ニュートンの3つの運動法則 ― なぜモノは動き、止まるのか

難易度: ★★☆ 想定学習時間: 約 5 対象単語数: 15

「慣性の法則」から「作用・反作用の法則」まで、身の回りのあらゆる運動を説明する、物理学の最もfundamental(根本的な)な法則を学びます。

この記事で抑えるべきポイント

  • ニュートンの運動法則は、古代ギリシャ以来の「静止が自然な状態」というアリストテレス的な世界観を覆し、近代科学の思考法の礎を築いた革命的な理論であるという視点。
  • 第一法則「慣性の法則」は、力が働かない限り物体の運動状態は変わらないという概念であり、摩擦のある日常世界では直感に反するように感じられるかもしれませんが、宇宙の普遍的な原理を示すものとされています。
  • 第二法則「運動方程式(F=ma)」と第三法則「作用・反作用の法則」は、力の効果を数学的に記述し予測可能にした点で画期的であり、ロケット技術など現代テクノロジーの基礎となっているという見方ができます。
  • これらの法則は、地上の物体の動きから天体の運行までを統一的に説明しようとする試みであり、その後の物理学の発展に絶大な影響を与えたという歴史的意義を持っています。

ニュートンの3つの運動法則 ― なぜモノは動き、止まるのか

なぜ急ブレーキで体は前に倒れるのでしょうか? なぜロケットは宇宙へ飛んでいけるのでしょうか? こうした日常の疑問の答えは、17世紀にアイザック・ニュートンが発見した、たった3つのシンプルな法則に集約されるといわれています。この記事では、私たちの世界を動かす根本原理、すなわち物体のあらゆる「運動(motion)」を支配する法則への旅にご案内します。

常識を覆した思考実験 ― 第一法則「慣性の法則」

かつて、古代ギリシャの哲学者アリストテレスは「物体は本来、静止したがる」と考えました。地面を転がるボールがやがて止まるように、これは私たちの日常感覚に近いかもしれません。その感覚の正体は、運動を妨げる力である「摩擦(friction)」です。

力と動きの関係を解き明かす ― 第二法則「運動の法則」

では、物体に「力(force)」が働くと、その動きはどう変化するのでしょうか。この関係を、見事に数学の言葉で表現したのが第二法則です。有名な方程式 F=ma は、物体の「加速度(acceleration)」が、加えられた力に比例し、その物体の「質量(mass)」に反比例することを示します。

全てはペアで存在する ― 第三法則「作用・反作用の法則」

壁を強く押すと、まるで壁が同じ力で押し返してくるように感じます。この現象を説明するのが第三法則、「作用・反作用の法則」です。この法則によれば、全ての力は一方通行ではなく、必ずペアで存在します。一方の物体が及ぼす力を「作用(action)」と呼ぶなら、もう一方の物体からは、必ず同じ大きさで反対向きの「反作用(reaction)」が返ってくるのです。

リンゴから惑星まで ― ニュートンが見た統一された宇宙

これら3つの法則の真に革命的な点は、地上のリンゴを落とす力も、遠い惑星を軌道に乗せる力も、全く同じ法則で説明できるという「普遍性(universal)」を示したことにあります。ニュートン以前、天の世界と地上の世界は別々の法則で動いていると考えられていました。

おわりに

ニュートンの3つの法則は、単なる物理学の知識にとどまりません。それは、複雑に見える現象の背後にある本質を見抜くための思考法そのものを示唆しているのかもしれません。この記事を通じて、あなたが日常で目にするあらゆる「動き」の背後に、シンプルで美しい秩序を感じるきっかけとなれば幸いです。世界を見る目が、少しだけ変わるかもしれません。

免責事項

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テーマを理解する重要単語

force

/fɔːrs/
名詞物理的な力
名詞影響力
動詞強制する

「力」を意味し、3つの法則全てを貫く基本概念です。物体の運動状態を変化させる原因(第二法則)であり、必ず作用・反作用のペアで存在する(第三法則)ものとして描かれます。物理学の根幹をなすこの単語の役割を理解することが、記事全体の読解に繋がり、科学的な思考の基礎となります。

文脈での用例:

The police had to use force to open the door.

警察はドアを開けるために力を使わなければならなかった。

govern

/ˈɡʌvərn/
動詞治める
動詞抑制する

「支配する、統治する」という意味で、法則が物理世界を「govern」すると表現されています。これは、法則が例外なく適用される絶対的なルールであることを強調する比喩的な使い方です。自然界の背後にある揺るぎない秩序や法則性を表現する際によく使われる格調高い動詞で、文章のニュアンスを深めます。

文脈での用例:

The country is governed by a democratically elected council.

その国は、民主的に選出された議会によって統治されている。

phenomenon

/fəˈnɒmɪnən/
名詞現象
名詞特異な人

「現象」(複数形はphenomena)を意味し、科学が解明しようとする対象を指します。この記事では、物理法則が説明する様々な「現象」が、神の気まぐれではなく予測可能なものになったと語られます。科学的な文脈で頻出するため、この単語を知っていると、幅広い教養記事の読解力が向上します。

文脈での用例:

The Northern Lights are a spectacular natural phenomenon.

オーロラは壮大な自然現象です。

foundation

/faʊnˈdeɪʃən/
名詞土台
名詞設立
名詞根拠

「土台、基礎」を意味します。ニュートンの3つの法則が、その後の物理学や工学の発展の強固な「foundation」になったと述べられています。彼の業績が単なる一発見に留まらず、近代科学という巨大な建造物を支える知的基盤となったことを象徴しており、その歴史的意義を理解する上で重要です。

文脈での用例:

Trust is the foundation of any strong relationship.

信頼はあらゆる強い関係の基礎です。

mass

/mæs/
名詞
形容詞大量の
動詞集める

第二法則における「質量」を指し、物体の「動かしにくさ」の指標です。日常語の「重さ(weight)」が重力によって生じる力であるのに対し、「mass」は物体固有の量です。同じ力でも質量の大きい物体は加速しにくいという、第二法則の核心的な関係性を正確に理解するために不可欠な単語です。

文脈での用例:

A mass of dark clouds gathered in the sky.

黒い雲のかたまりが空に集まってきた。

motion

/ˈmoʊʃən/
名詞動き
動詞働きかける
動詞合図する

「運動」を意味し、この記事全体のテーマそのものです。ニュートンの3つの法則が解明しようとしている対象が、まさに物体の「motion」です。物理学の基本語彙であり、なぜモノが動き、止まるのかという記事の根源的な問いを理解する上で、この単語は全ての出発点となります。

文脈での用例:

He made a motion with his hand, telling me to come closer.

彼は手で合図をし、私に近くに来るよう伝えた。

friction

/ˈfrɪkʃən/
名詞摩擦
名詞不和
動詞いらだたせる

「摩擦」を意味し、慣性の法則を理解するための重要な対比概念です。私たちの日常感覚では「動いているものはやがて止まる」と感じますが、その原因がこの「friction」です。ニュートンがこの力を捨象した理想状態で思考した点にこそ革新性があり、常識と物理法則の違いを理解する鍵となります。

文脈での用例:

There is a lot of friction between the two departments over the new budget.

新しい予算を巡って、2つの部署間には多くのあつれきがあります。

expel

/ɪkˈspɛl/
動詞追い出す
動詞排出する

「(内部から)追い出す、噴出する」という意味で、第三法則のロケットの例で使われています。ロケットが高温ガスを猛烈な勢いで後方に「expel」する(作用)ことで、その反作用として前進する、というダイナミックなイメージを喚起します。作用・反作用の法則が実際に機能する様子を視覚的に理解するのに役立つ動詞です。

文脈での用例:

He was expelled from school for cheating on the exam.

彼は試験でカンニングをしたため、退学させられた。

reaction

/riˈækʃən/
名詞反応
名詞反発
名詞影響

第三法則における「反作用」です。「action(作用)」があれば、必ずそれと等しい大きさで反対向きの「reaction」が生じます。この記事では、ロケットがガスから受ける前進する力が例として挙げられています。目に見えない力のペアを想像し、様々な現象を説明可能にするための鍵となる単語です。

文脈での用例:

What was his reaction to the news?

その知らせに対する彼の反応はどうでしたか?

proportional

/prəˈpɔːrʃənəl/
形容詞比例した
形容詞釣り合った

「比例する」という意味で、第二法則を説明する上で鍵となる数学用語です。物体の加速度が加えられた力に「比例し(directly proportional)」、質量に「反比例する(inversely proportional)」ことを示します。物理現象が数学の言葉で記述できるという、この記事の重要なテーマを象徴する単語です。

文脈での用例:

The number of seats awarded is proportional to the number of votes received.

割り当てられる議席数は、得票数に比例します。

lurch

/lɜːrtʃ/
動詞よろめく
名詞急な傾き

導入部で「急ブレーキで体が前に倒れる」様子を描写するのに使われています。この単語は、突然の予期せぬ動きを鮮やかに表現し、読者の日常体験と物理法則を結びつけます。慣性の法則という抽象的な概念を、具体的で体感的なイメージとして捉える手助けとなる重要な動詞です。

文脈での用例:

The train lurched forward and he lost his balance.

電車がガクンと前に動き、彼はバランスを崩した。

action

/ˈækʃən/
名詞行動
名詞訴訟
動詞行動する

第三法則における「作用」を指します。「reaction(反作用)」と必ずペアで生じる、一方の物体が及ぼす力のことです。ロケットがガスを噴出する力などがこれにあたります。この法則の「全ての力は一方通行ではなく相互作用である」という本質を掴むための出発点となる、極めて重要な概念です。

文脈での用例:

We must take immediate action to solve the problem.

我々はその問題を解決するため、直ちに行動を起こさなければならない。

acceleration

/əkˌsɛləˈreɪʃən/
名詞加速
名詞促進
動詞加速させる

第二法則 F=ma の根幹をなす「加速度」。これは単なる速さではなく「単位時間あたりの速度の変化」を指します。物体に加えられた力が、その動きをどう変えるかを定量的に示す重要な指標です。この概念の理解なくして、力の効果を数学的に予測可能にした第二法則の革命性は理解できません。

文脈での用例:

The government announced a plan for the acceleration of economic growth.

政府は経済成長の促進計画を発表した。

universality

/ˌjuːnɪvɜːˈsæləti/
名詞普遍性
名詞一般性
名詞包括性

「普遍性」を意味し、ニュートンの法則の真に革命的な点を表す言葉です。地上のリンゴを落とす力も、天の惑星を動かす力も、同じ法則で説明できるという考え方は、それまでの世界観を根底から覆しました。ニュートンの発見の科学史における重要性を理解するための、この記事のクライマックスを飾る単語です。

文脈での用例:

The universality of human rights is a fundamental principle of international law.

人権の普遍性は、国際法の基本原則である。

inertia

/ɪˈnɜːrʃə/
名詞現状維持
名詞無気力
名詞慣性

第一法則「慣性の法則」の核心をなす科学用語です。力が加わらない限り、物体がその運動状態を維持し続ける性質を指します。この記事では、ニュートンが摩擦などの外的要因を取り除いて思考し、物事の本質を見抜いた過程を象徴する単語であり、その理解は第一法則の読解に不可欠です。

文脈での用例:

Organizational inertia can make it difficult to adopt new technologies.

組織の惰性は、新しい技術の採用を困難にすることがある。

この記事について

作成:英単語学習ラボ
最終更新:2025年7月2日

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