F = maは力、質量、加速度を結びつけます。力を2倍にすれば、加速度も2倍になります。質量を半分にすれば、加速度は2倍になります。

• 1 N = 1 kg·m/s²
• より多くの力 → より多くの加速度
• より少ない質量 → より多くの加速度
• ベクトル量：方向を持つ

速度は方向を持つ速さです。加速度は、速度がどれだけ速く変化するかです — 加速、減速、または方向転換。

• 正：加速
• 負：減速（減速度）
• 曲がる車：加速している（方向が変わる）
• 一定速度 ≠ ゼロ加速度（曲がっている場合）

Gフォースは、地球の重力の倍数として加速度を測定します。1g = 9.81 m/s²。戦闘機のパイロットは9gを感じ、宇宙飛行士は打ち上げ時に3-4gを感じます。

• 1g = 地球に立っている状態
• 0g = 自由落下 / 軌道
• 負のg = 上向きの加速度（血液が頭へ）
• 持続的な5g以上は訓練が必要

m/s²を基本とし、十進法でスケーリングする国際標準。CGS系では地球物理学にガルを使用します。

• m/s² — SI基本単位、普遍的
• km/h/s — 自動車（0-100 km/hタイム）
• ガル（cm/s²） — 地球物理学、地震
• ミリガル — 重力探査、潮汐効果

米国の慣用単位は、メートル法の標準と共にアメリカの自動車および航空分野でまだ使用されています。

• ft/s² — 工学標準
• mph/s — ドラッグレース、車のスペック
• in/s² — 小規模な加速度
• mi/h² — まれに使用（高速道路研究）

航空、航空宇宙、医療の文脈では、人間の耐性を直感的に理解するために加速度をgの倍数で表現します。

• Gフォース — 地球の重力に対する無次元の比率
• 標準重力 — 9.80665 m/s²（正確）
• ミリ重力 — 微小重力研究
• 惑星のg — 火星 0.38g、木星 2.53g

一定の加速度の下で、加速度、速度、距離、時間を関連付ける中心的な方程式。

• v₀ = 初速度
• v = 終速度
• a = 加速度
• t = 時間
• s = 距離

円運動する物体は、一定の速さであっても中心に向かって加速します。式：a = v²/r

• 地球の公転：太陽に向かって約0.006 m/s²
• 曲がる車：横Gを感じる
• ジェットコースターのループ：最大6g
• 衛星：一定の向心加速度

光速に近づくと、加速度は複雑になります。粒子加速器は衝突時に瞬時に10²⁰ gを達成します。

• LHCの陽子：1億9000万g
• 時間の遅れが知覚される加速度に影響
• 質量は速度とともに増加
• 光速：到達不可能な限界

加速度は車の性能を定義します。0-60 mphタイムは平均加速度に直接変換されます。

• スポーツカー：0-60 3秒 = 8.9 m/s² ≈ 0.91g
• エコノミーカー：0-60 10秒 = 2.7 m/s²
• テスラ・プレイド：1.99秒 = 13.4 m/s² ≈ 1.37g
• ブレーキング：-1.2g 最大（公道）、-6g（F1）

航空機の設計限界はG耐性に基づいています。パイロットは高Gの機動訓練を受けます。

• 民間ジェット機：±2.5g制限
• 戦闘機：+9g / -3g能力
• スペースシャトル：3g打ち上げ、1.7g再突入
• 14gでの射出（パイロットの生存限界）

微小な加速度の変化が地下構造を明らかにします。遠心分離機は極端な加速度を用いて物質を分離します。

• 重力調査：±50マイクロガルの精度
• 地震：0.1-1gが典型的、2g以上は極端
• 血液遠心分離機：1,000-5,000g
• 超遠心分離機：最大1,000,000g

gの値を10倍しておおよその値を求める（正確には9.81）

• 3g ≈ 30 m/s²（正確には29.43）
• 0.5g ≈ 5 m/s²
• 9gの戦闘機 = 88 m/s²

26.8を60mphまでの秒数で割る

• 3秒 → 26.8/3 = 8.9 m/s²
• 5秒 → 5.4 m/s²
• 10秒 → 2.7 m/s²

2.237で割ってmph/sをm/s²に変換

• 1 mph/s = 0.447 m/s²
• 10 mph/s = 4.47 m/s²
• 20 mph/s = 8.94 m/s² ≈ 0.91g

3.6で割る（速度変換と同じ）

• 36 km/h/s = 10 m/s²
• 100 km/h/s = 27.8 m/s²
• クイック：約4で割る

1 ガル = 0.01 m/s²（センチメートルからメートルへ）

• 100 ガル = 1 m/s²
• 1000 ガル ≈ 1g
• 1 ミリガル = 0.00001 m/s²

火星 ≈ 0.4g、月 ≈ 0.17g、木星 ≈ 2.5g

• 火星：3.7 m/s²
• 月：1.6 m/s²
• 木星：25 m/s²
• 金星 ≈ 地球 ≈ 0.9g

テスラ・プレイド：0-60 mph 1.99秒。加速度は？

60 mph = 26.82 m/s。a = Δv/Δt = 26.82/1.99 = 13.5 m/s² = 1.37g

F-16が9gを引く場合、ft/s²では？250ガルの地震はm/s²では？

ジェット機：9 × 9.81 = 88.3 m/s² = 290 ft/s²。地震：250 × 0.01 = 2.5 m/s²

月面（1.62 m/s²）で3 m/sの速度でジャンプ。どのくらいの高さまで？

v² = v₀² - 2as → 0 = 9 - 2(1.62)h → h = 9/3.24 = 2.78m (約9フィート)

ノミはジャンプする際に100gで加速します — スペースシャトルの打ち上げよりも速い。脚がバネのように機能し、ミリ秒単位でエネルギーを放出します。

クラブを10,000gで加速させ、光と熱を伴って崩壊するキャビテーションバブルを生成します。水槽のガラスはひとたまりもありません。

人間の脳は10msで100gに耐えられますが、50msでは50gしか耐えられません。アメリカンフットボールのヒット：通常60-100g。ヘルメットは衝撃時間を分散させます。

大型ハドロン衝突型加速器は陽子を光速の99.9999991%まで加速させます。彼らは1億9000万gを経験し、27kmのリングを1秒間に11,000回周回します。

地球の重力は、高度、緯度、地下の密度によって±0.5%変動します。ハドソン湾は、氷河期後の隆起により重力が0.005%少なくなっています。

米空軍のそりは、ウォーターブレーキを使用して0.65秒で1,017gの減速度を達成しました。テストダミーは（かろうじて）生き残りました。人間の限界：適切な拘束具で約45g。

2012年のフェリックス・バウムガートナーの39kmからのジャンプは、自由落下でマッハ1.25に達しました。加速度は3.6gでピークに達し、パラシュート展開時の減速度は8gでした。

原子重力計は10⁻¹⁰ m/s²（0.01マイクロガル）を検出します。1cmの高さの変化や地表からの地下洞窟を測定できます。

アリストテレスは重い物体ほど速く落下すると主張しました。ガリレオは、斜面を青銅の球を転がすことによって彼が間違っていることを証明しました（1590年代）。重力の影響を薄めることで、ガリレオは水時計で加速度を計時し、すべての物体が質量に関係なく等しく加速することを発見しました。

ニュートンのプリンキピア（1687年）は、概念を統一しました：F = ma。力は質量に反比例する加速度を引き起こします。この一つの式が、落ちるリンゴ、周回する月、そして砲弾の軌道を説明しました。加速度は、力と運動の間のつながりとなりました。

• 1590年：ガリレオの斜面実験が一定の加速度を測定
• 1638年：ガリレオが『新科学対話』を出版し、運動学を形式化
• 1687年：ニュートンのF = maが力、質量、加速度を結びつける
• 振り子実験を通じてg ≈ 9.8 m/s²を確立

19世紀の科学者たちは、可逆振り子を用いて局所重力を0.01%の精度で測定し、地球の形状と密度の変動を明らかにしました。ガル単位（1 cm/s²、ガリレオにちなんで名付けられた）は、1901年に地球物理学的調査のために正式化されました。

1954年、国際社会は9.80665 m/s²を標準重力（1g）として採用しました—これは緯度45°の海面レベルとして選ばれました。この値は、航空の制限、Gフォース計算、および世界中の工学規格の基準となりました。

• 1817年：ケーターの可逆振り子が±0.01%の重力精度を達成
• 1901年：ガル単位（cm/s²）が地球物理学で標準化される
• 1940年代：ラコスト重力計が0.01ミリガルの野外調査を可能にする
• 1954年：ISOが9.80665 m/s²を標準重力（1g）として採用

第二次世界大戦の戦闘機パイロットは、急旋回中にブラックアウトを経験しました—持続的な5-7gの下で血液が脳から遠ざかりました。戦後、ジョン・スタップ大佐はロケットスレッドに乗って人間の耐性をテストし、1954年に46.2gを生き延びました（1.4秒で時速632マイルからゼロへの減速）。

宇宙開発競争（1960年代）では、持続的な高Gの理解が必要でした。ユーリイ・ガガーリン（1961年）は打ち上げ時に8g、再突入時に10gを耐えました。アポロの宇宙飛行士は4gに直面しました。これらの実験により、人間は5gを無期限に、9gを短時間（Gスーツ着用で）耐えられるが、15g以上は負傷のリスクがあることが確立されました。

• 1946-1958年：ジョン・スタップのロケットスレッド試験（46.2gで生存）
• 1954年：射出座席の基準が0.1秒間12-14gに設定される
• 1961年：ガガーリンの飛行が有人宇宙飛行の可能性を証明（8-10g）
• 1960年代：9gの戦闘機機動を可能にする耐Gスーツが開発される

大型ハドロン衝突型加速器（2009年）は、陽子を光速の99.9999991%まで加速させ、円運動で1.9×10²⁰ m/s²（1億9000万g）を達成します。これらの速度では、相対論的効果が支配的になります—質量が増加し、時間が遅れ、加速度は漸近的になります。

一方、原子干渉計重力計（2000年代以降）は10ナノガル（10⁻¹¹ m/s²）を検出します—1cmの高さの変化や地下水流を測定できるほど高感度です。応用範囲は、石油探査から地震予知、火山監視まで多岐にわたります。

• 2000年代：原子重力計が10ナノガルの感度を達成
• 2009年：LHCが運転開始（陽子は1億9000万g）
• 2012年：重力マッピング衛星が地球の重力場をマイクロガルの精度で測定
• 2020年代：量子センサーが微小な加速度を通じて重力波を検出