はやくはやくはしる〜エネルギーの流れ〜(科学絵本)

早く速く走る〜エネルギーの流れ〜 科学絵本
太郎くんの学校で一番足の速いカルロスくんは、いつも女の子たちにモテモテでした。
そして太郎くんはいつも、女の子に囲まれるカルロスをうらやましいと思っていました。
太郎くんは、家に帰って、お父さんにどうやったら足が速くなるのか聞いてみました。どうやったら速くなるの?どうやって前に進んでるのか、考えてみようか。
まずは歩く人を考えてみました。足が地面から力を受けてるね。そう、足が地面を押すのと同じ力が、地面から跳ね返ってきて、足を押すんだ。
それで、こうやって、下に押す力と、地面とこすれる方向の摩擦力が働くから、それがそのまま足に跳ね返って、斜めに足が押されて、前へ進む勢い(運動量)が生まれるんだ。前にある足はブレーキの効果があるんだね。
そう、だから速く走りたかったら、前へ進む力を後ろの足でたくさんもらうために強く地面をけって、前の足で、ブレーキにならないように、なるべくまっすぐ着地するんだ。それが速く走るコツか!強くけるための方法は?
足の筋肉と、重力によりたまってるエネルギーがポイントだ。たまってるエネルギー?
例えば、高い位置にある玉とか、縮んだバネについた玉とかは、その後、動くための力をためてるような状態だよね。たまってるエネルギーが物を動かす力となって、動くエネルギーに移るんだ。だから足もなるべく高く上げて、動くエネルギーを蓄える方がいいんだ。地面に落ちた玉は、エネルギーを使い切ったってこと?そうだね、動くエネルギーが、着地の時に出る、音のエネルギーとか、ぶつかることで生まれる熱エネルギーとかに移ってるんだよ。どこに移ることもなく消えるエネルギーはないよ。
筋肉の方もエネルギーがたまってるの?うん、筋肉は、バネのように縮んだり伸びたりして動くエネルギーを作り出してるけど、元になってるのは、ATPっていう体の中でエネルギーを蓄えている粒さ。こいつが化学エネルギーっていうのを蓄えて、筋肉を動かしてるんだ。
じゃあ、なるべく足をまっすぐ着地してブレーキにならないようにして、足を高く上げて、重力のエネルギーを蓄えて、化学エネルギーを使って、筋肉を動かして、地面を強くけって、体を前へ勢いよく進ませるって感じだね。そのとおり。
速く走るコツを教わった太郎くん。ご飯ができたみたいです。筋肉を動かすために貯める必要があるATPは、しっかりご飯を食べることで貯まるんんだよ。ご飯が僕たちを動かしてるのか。
でもね、僕たちを動かしているご飯は、僕からの光エネルギーを使って、化学エネルギーを蓄えてるんだよ。僕たちは太陽の光エネルギーから、動くエネルギーをもらってるんだ。光ってすごいね。
太陽からの光エネルギーが化学エネルギーとなり、化学エネルギーが、動くエネルギーになり、熱のエネルギーになり、そして動くエネルギーが、音のエネルギーになり、エネルギーはまわってるのです。エネルギーに興味を持った太郎くんは、速く走ることはどうでもよくなっていましたとさ。