自己平衡型モノレール：英語学習ノート

This is the Brennan Monorail,

これはブレナン・モノレールです。

a train from the early 1900s

1900年代初頭に登場した

that seemed to defy the laws of physics. 慣用句

物理の法則を無視しているかのような列車でした。

Not only did it keep itself perfectly balanced on a single rail, 文法

一本のレールの上で自ら完璧にバランスを保つだけでなく、

but it mysteriously leaned into corners without any driver input. フレーズ

運転手の操作なしに不思議とカーブに傾きながら曲がっていったのです。

This was a real invention,

これは実在した発明品であり、

and it was unveiled to the public in 1910 フレーズ

1910年に一般公開されました。

by its inventor Louis Brennan.

発明者のルイ・ブレナンによるものです。

The idea was that using a single rail instead of two 文法

そのアイデアは、2本ではなく1本のレールを使うことで、

would make trains faster and railways cheaper to build.

列車をより速くし、鉄道の建設コストを下げるというものでした。

His train could take corners at greater speeds フレーズ

彼の列車はより速い速度でカーブを曲がることができ、

without being thrown off the tracks, 句動詞

脱線することもなく、

and his railway only needed half the material.

線路に必要な資材も半分で済みました。

Unlike the monorails we're familiar with today,

私たちが現在よく知っているモノレールは、

which have thick tracks built high in the air,

高所に太い軌道が設置されていますが、それとは異なり

Brennan's monorail could run on existing tracks.

ブレナンのモノレールは既存の線路の上を走ることができました。

Although it looks a bit sketchy, 語彙

見た目は少し心許ないですが、

it was by design very stable. フレーズ

設計上は非常に安定していました。

At the heart of the train 慣用句

列車の心臓部には、

was a gyroscope that could correct the train's tilt

列車の傾きを補正するジャイロスコープがあり、

before the passengers even noticed.

乗客が気づく前に姿勢を直すことができました。

This was a mind-blowing piece of engineering,

これは驚異的なエンジニアリングの成果であり、

especially for 1910.

1910年当時としてはなおさらでした。

But how did it actually work?

しかし、実際にはどのように機能したのでしょうか？

We modeled the entire thing and studied the original patents

私たちは全体をモデリングし、オリジナルの特許を研究して、

to show you how incredibly clever this design was.

この設計がいかに信じられないほど賢いものであったかをお見せします。

But in order to understand exactly what's going on here, 解説

しかし、ここで何が起こっているのかを正確に理解するためには、

we need to know a bit about gyroscopes.

ジャイロスコープについて少し知る必要があります。

The basic principle is that if you spin a disc really quickly,

基本原理は、円盤を非常に速く回転させると、

its angular momentum tries to keep it perfectly stable.

その角運動量により完璧に安定を保とうとするというものです。

If you try to tilt it in this direction,

この方向に傾けようとすると、

it starts rotating on the vertical axis.

垂直軸を中心にして回転し始めます。

This is called precession. 話の流れ

これは歳差運動と呼ばれます。

But if instead of tilting it,

しかし、傾ける代わりに

we cause it to precess,

歳差運動を引き起こさせると、

it actually tilts the disc in the opposite direction.

実際には円盤を反対方向に傾かせます。

It's because of this that a gyro will always try

ジャイロが常に平衡状態に

to find its way back to equilibrium. フレーズ

戻ろうとするのはこのためです。

Brennan saw this as the key to keeping his train balanced, フレーズ

ブレナンはこれを列車のバランスを保つ鍵と考え、

and so he experimented by placing a small flywheel

小さなフライホイールを

in a model train and hooking it up to an electric motor. 句動詞

鉄道模型に載せ、電気モーターに繋いで実験しました。

Initially, this worked,

最初はこれが機能し、

and anytime the train started to fall,

列車が倒れそうになるたびに、

the disc would precess and keep the train upright.

円盤が歳差運動をして列車を直立させました。

The problem was that when the train turned, 話の流れ

問題は、列車が曲がったときに、

the gyro didn't turn with it,

ジャイロが一緒に曲がらなかったことです。

since it was trying to maintain its position in space.

ジャイロは空間での位置を維持しようとしていたからです。

From the train's point of view, フレーズ

列車の視点から見ると、

the gyro was precessing,

ジャイロは歳差運動をしており、

which caused the train to tilt over and fall off the track.

それが原因で列車は傾いて線路から落ちてしまいました。

To solve this problem,

この問題を解決するために、

Brennan put a second gyro in the train and made it spin in the opposite direction.

ブレナンは列車に2つ目のジャイロを載せ、逆方向に回転させました。

Both were connected by a gear,

両者は歯車で連結されており、

so that when one gyro precessed,

1つのジャイロが歳差運動をすると、

the other would precess in the exact opposite direction.

もう1つは全く逆の方向に歳差運動をするようになっていました。

When the train turned a corner,

列車がカーブを曲がるとき、

both gyros wanted to keep facing the same way,

両方のジャイロは同じ方向を向き続けようとしますが、

but this was impossible.

これは不可能です。

And so both gyros were forced to rotate with the train,

そのため、両方のジャイロは列車と一緒に回転せざるを得なくなり、

and this unwanted precession got canceled out. 句動詞

この不要な歳差運動が相殺されました。

With another problem solved, 文法

また一つ問題を解決したことで、

he started working on the full-sized prototype that he could test with real passengers.

彼は本物の乗客を乗せてテストできる実物大のプロトタイプの開発に取り掛かりました。

This was a 12 m long,

これは長さ12m、

22-ton vehicle with two massive gyros spinning at 3,500 rpm.

重さ22トンの車両で、3,500rpmで回転する2つの巨大なジャイロを備えていました。

But scaling up his design uncovered a massive problem. 句動詞

しかし、設計をスケールアップしたことで大きな問題が発覚しました。

Now that some serious weight was involved, 文法

かなりの重量が関係するようになったため、

the gyros weren't only fighting against their own rotation,

ジャイロは自身の回転に対抗するだけでなく、

but also the force of gravity trying to pull down the train.

列車を引き倒そうとする重力とも戦わなければなりませんでした。

This was much easier to overcome in Brennan's smaller model,

これはブレナンの小さな模型ではずっと簡単に克服できましたが、

but with 22 tons now trying to pull the train over,

今や22トンの重さが列車を倒そうとしているため、

the gyros had to be much stronger.

ジャイロはもっと強力である必要がありました。

The next day,

次の日、

while having lunch,

昼食をとっていると、

a letter arrived that would have the key to the solution.

解決の鍵を握る手紙が届きました。

It was a letter from the King of Nigeria

それはナイジェリアの王様からの手紙で、

saying that he had a large amount of money for Brennan.

ブレナンに渡す多額の資金があるという内容でした。

Just kidding,

冗談です。

this never happened.

こんなことは起きていません。

But if it did,

しかし、もし起きていたなら、

Brennan could have asked Incogni today's sponsor to stop it. 文法

ブレナンは今日のスポンサーであるIncogniにそれを止めるよう頼めたでしょう。

Every day,

毎日、

we constantly get bombarded with spam emails and phone calls フレーズ

私たちは登録したこともない会社からの

from companies we never signed up to.

迷惑メールや迷惑電話に絶えず悩まされています。

Why does this happen?

なぜこんなことが起こるのでしょうか？

Well,

それは、

data brokers sell our information to marketing agencies 文化背景

データブローカーが私たちの情報をマーケティング機関に売り、

who then send you all the stuff you don't want.

そこからあなたが望まないものが送られてくるからです。

The worst thing is that all the information

最も最悪なのは、彼らが

they have in their databases

データベースに持っているすべての情報が、

can quite easily be leaked or stolen by criminals.

犯罪者によっていとも簡単に漏洩したり盗まれたりすることです。

The good thing is that you have the right to protect yourself.

良い点は、あなたには自分自身を守る権利があるということです。

And so Incogni reaches out to all of these companies 句動詞

そこでIncogniは、あなたに代わって

on your behalf and gets them to delete any information 解説

これらのすべての会社に連絡を取り、

they have about you.

彼らが持っているあなたに関する情報を削除させます。

All you need to do is sign up,

あなたがする必要があるのは、登録して

sit back,

ゆったりと座り、

and watch Incogni do their work.

Incogniが仕事をするのを見ているだけです。

These are all the companies that no longer have my data.

これらはすべて、もはや私のデータを保持していない会社です。

To protect your personal information and get rid of spam 句動詞

個人情報を保護し、生活から

in your life,

スパムを排除するために、

visit incogni.com/primalspace

incogni.com/primalspaceにアクセスし、

and use the code primalspace to get 60% off.

コードprimalspaceを使用して60%オフで利用してください。

In order for Brennan's monorail to keep itself perfectly balanced,

ブレナンのモノレールが完璧にバランスを保つためには、

it needed to overcome its own weight,

自らの重量を克服する必要がありました。

which was constantly trying to pull the vehicle over.

その重量は常に車両を引き倒そうとしていました。

As it leaned,

傾くにつれて、

the center of gravity shifted,

重心が移動し、

and the vehicle got pulled down more and more.

車両はますます下に引っぱられました。

The natural precession wasn't strong or quick enough to keep the train stable.

自然な歳差運動は、列車を安定させるほど強くも速くもありませんでした。

And so Brennan came up with a new solution. 句動詞

そこでブレナンは新しい解決策を思いつきました。

He realized that the key to all of this

彼はこれらすべての鍵が、

was taking control of the gyro's precession.

ジャイロの歳差運動を制御することであると気づきました。

By purposely precessing them quicker than they would normally precess, 文法

意図的に通常の歳差運動よりも速く歳差運動させることで、

a stronger force would be put into righting the vehicle.

車両をまっすぐにするためのより強い力が働くのです。

He hooked up the gyros to a petrol engine

彼はジャイロをガソリンエンジンに接続し、

and encased them in vacuum-sealed casings to reduce friction.

摩擦を減らすために真空密閉されたケースに入れました。

Even if the power ran out, 解説

動力が切れたとしても、

the gyros would keep spinning for up to 30 minutes

列車が倒れるまでに、

before the train could fall over.

ジャイロは最大30分間回転し続けることができました。

He placed the gyros on a single gimbal

彼はジャイロを単一のジンバルに配置し、

that allowed the whole system to rotate on the train's roll axis.

システム全体が列車のロール軸で回転できるようにしました。

The axles of each gyro stuck out of the casing

各ジャイロの車軸はケースから突き出ており、

and sat between two guide plates that were attached to the train's chassis.

列車のシャーシに取り付けられた2枚のガイドプレートの間に収まっていました。

As the train tipped over,

列車が傾くと、

the axles would make contact with one of the plates, フレーズ

車軸がプレートの1つに接触し、

and friction would cause them to roll over like a wheel on the ground. 話の流れ

摩擦によって地面の車輪のように転がります。

This would cause the gyros to precess much quicker than the previous design,

これにより、ジャイロが以前の設計よりもずっと速く歳差運動を起こし、

pushing the entire train back to equilibrium. 文法

列車全体を平衡状態に押し戻すのです。

The problem was,

問題は、

vibrations would cause the gyros to bounce on the guide plates,

振動によってジャイロがガイドプレートの上で跳ねてしまい、

and they never produced a smooth and proportional force on the train.

列車に対してスムーズで比例した力を生み出せなかったことでした。

And so Brennan got rid of the guide plates

そこでブレナンはガイドプレートを取り外し、

and came up with an even better solution.

さらに優れた解決策を考案しました。

He fixed the gyros to the train's chassis, 語彙

彼はジャイロを列車のシャーシに固定し、

so they would rotate with the train.

列車と一緒に回転するようにしました。

When the train tipped over,

列車が傾くと、

the gyros did their usual thing and started to precess naturally.

ジャイロはいつものように自然に歳差運動を始めました。

On the right-hand gyro,

右側のジャイロでは、

its axle was directly connected to a mechanism

その車軸がメカニズムに直接接続されており、

that controlled an actuator rod.

それがアクチュエータロッドを制御していました。

This rod was linked to a lever and two valves,

このロッドはレバーと2つのバルブに連結されており、

which controlled the flow of compressed air.

それが圧縮空気の流動を制御していました。

This compressed air followed two pipes

この圧縮空気は2本のパイプを通り、

that entered into either end of a large tube フレーズ

ジャイロスコープの中心を貫通する大きなチューブの

running through the center of the gyroscope.

両端に入り込みました。

Inside this tube was a gear rack,

このチューブの中にはギアラックがあり、

which was placed between the two gyros

2つのジャイロの間に配置されていて、

and could move back and forth to rotate them. フレーズ

それらを回転させるために前後に動くことができました。

When the train tilted,

列車が傾くと、

the gyros would precess,

ジャイロが歳差運動をし、

and the clever actuator arm would activate the valves.

その巧妙なアクチュエータアームがバルブを作動させます。

By closing off one of the valves, 句動詞

一方のバルブを閉じることで、

compressed air would then flow through one of the pipes

圧縮空気は一方のパイプを通って

and into one end of the tube.

チューブの片端に流れ込みます。

This would increase the pressure,

これによって圧力が高まり、

pushing the gear rack and forcing the gyros to precess in the opposite direction

ギアラックを押し、ジャイロを反対方向に強制的に歳差運動させ、

until the train returned to equilibrium.

列車が平衡に戻るまで続きます。

This all happened instantly,

これらはすべて瞬時に起こり、

and the gyros would react before the train ever got too unbalanced.

ジャイロは列車が大きくバランスを崩す前に反応しました。

The key here is that the compressed air acted as a pneumatic system, 解説

ここでの鍵は、圧縮空気が空気圧システムとして機能し、

allowing the smaller force to produce a much bigger force.

小さな力でずっと大きな力を生み出すことを可能にした点です。

The force of the compressed air gets sent equally through the air in the tube.

圧縮空気の力は、チューブ内の空気を通じて均等に送られます。

Once it gets to the larger piston, 文法

それがより大きなピストンに到達すると、

the same force is multiplied over a larger area.

同じ力がより広い面積に掛け合わされます。

And so this piston is moved with much greater force

そのため、このピストンはジャイロが加えた力よりも

than the gyros put into it.

はるかに大きな力で動かされます。

This genius system took the force of the train tipping over

この天才的なシステムは、列車が傾く力を利用し、

and multiplied it against itself to create a train that always wanted to stay level.

それ自身を掛け合わせて、常に水平を保とうとする列車を作り出したのです。

His train was so strong that even if every passenger stood on one side, 文法

彼の列車は非常に強力で、たとえ乗客全員が片側に立ったとしても、

the train would stay perfectly balanced.

列車は完璧にバランスを保つことができました。

His prototype was a huge success,

彼のプロトタイプは大成功を収め、

and at the time, it really did seem like the future. 文法

当時の人々には本当に未来のもののように思えました。

But, unfortunately, investors weren't confident in the design.

しかし残念ながら、投資家たちはその設計に確信を持てませんでした。

Two-railed trains were already well-established at the time,

当時すでに2本レールの列車が定着しており、

and the fact that every train carriage would need its own gyroscope 文法

すべての車両に独自のジャイロスコープが必要になるという事実が、

brought the project to an end. フレーズ

このプロジェクトに終止符を打つことになったのです。

Either way, it's amazing to uncover these incredible inventions 話の流れ

どちらにせよ、このような信じられない発明を発見し、

and appreciate the geniuses behind their creation.

その創造の裏にいる天才たちを称賛できるのは素晴らしいことです。

And now, time for the Primal Space giveaway.

さて、Primal Spaceのプレゼントコーナーの時間です。

The winner of the previous giveaway is Cameron.

前回のプレゼント当選者はCameronさんです。

Congrats.

おめでとうございます。

In the next video, we'll be giving away another Primal Space Voyager poster 句動詞

次回の動画では、私たちのストアで販売しているもう一つの

available in our store to one lucky winner.

Primal Space Voyagerポスターを幸運な1名様にプレゼントします。

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ご視聴ありがとうございました。

and I'll see you in the next video.

次回の動画でお会いしましょう。