kkana's blog

新米コーダーの忘れそうなことメモ

ユーザーフレンドリー全史を読んだ(1)

最近職場で輪読している「ユーザーフレンドリー全史」が最高に面白い。

デザイン思考、ユーザーエクスペリエンス……21世紀の世界においてモノや仕組みをつくる際に避けては通れないこうした概念は、どこからやってきたのか。また、スティーブ・ジョブズとアップル、ディズニー、フェイスブック、その他あらゆる先進的な試みを支えてきた無数のデザイナーたちは、何を考えて「あたらしい世界」を築いてきたのか。 その根幹となった「ユーザーフレンドリー」の概念を多角的に取り上げ、フィジカルなプロダクトから最新のデジタル事情まで現在の世界を決定づけるモノや思想について、その問題点も含めデザイナーのみならずビジネスパーソンや学生などあらゆる人のために平易に書かれた、世界で初と言っても過言ではない文化史的な書物がようやく登場。これまで「当たり前」と受け止めていたモノや仕組みが、180度変わって見える一冊です。

その通りで、「ユーザーフレンドリー」を取り巻く諸概念(人間工学・認知心理学等...)が 多くのエピソードとともに語られ、どんな過程を経て今のデザインが成り立っているのかを解説してくれる。

「なんか意図と違うデザインだな」という感想が「それはメンタルモデルとこういうふうにずれているから」 「適切なメタファーに落とし込めていないから」「フィードバックが適していないから」と より根本的なところで、解像度をあげて考えることができる様になった。
ドキュメンタリーを意識した構成となっているためかちょっと脱線しがちだが、 1部を読み終わったところで振り返るとユーザーフレンドリーの辿ってきた太い筋が見え、読み応えがある。


1.混乱させられるデザイン

スリーマイル島原発事故はわかりにくい制御室のデザインが原因だった。 これは普段の生活の中で「使いずらい!」とイライラすることと同じ問題。

使いやすい機械にあるもの =「パターン」「操作のしやすさ」「一貫性」

人間と機械の橋渡しとして重要な概念「フィードバック」「メンタルモデル」

  • フィードバック
    • 人が求める事に応じて、モノがどう振る舞うかを定める
    • 安心または怒り、満足感または不満といった気持ちを呼び起こすのは、フィードバックに他ならない
    • フィードバックの重要性が、神経科学と人工知能の発展にもつながった
  • メンタルモデル
    • モノがどのように動作するか、モノのパーツや機能がどのように組み合わされているか、に対する直感的な理解
    • UXデザインとは、人々がもともと持っているメンタルモデルに新しい製品を当てはめる作業
    • 未知のモノを操作するとき、フィードバックを通じて試行錯誤し、メンタルモデルを作ろうとする

2.インダストリアルデザインの起源

ヘンリー・ドレイファスをめぐるここ100年のデザインの概念のあゆみ。

大量生産を意識したデザインから、アメリカのでの家政学の発達とともに女性が消費者として影響力を持つようになり、効率的・使いやすいものへのニーズが高まる。 「広告の見栄えを良くして物を売る」→「商品そのものが良い物でないと売れない」という流れができ、インダストリアルデザイナーが誕生する。 また「デザインすることで社会をよくすることができる」という今では当たり前のような考えはこの頃から。

ドレイファスの「全てのデザインの出発点を人間にするべき」という言葉の示す「人間中心デザイン」の考え方が出てくる。


3.それは誰のエラーか

技術が急速に高度化した第二次大戦中、レーダーの信号が読み取れず燃料切れで墜落する戦闘機が続出。 これは操作パネルが誰にでも使えるようにできていない事によるエラーだった。 1970年代、「人間には限界がある・不完全さが人間を人間たらしめている」という認識が広まり、人間工学が発達する。

  • ヒューマンエンジニアリング(機械を正しく操作するには、その機械の操作に適した者を見つけることである)
  • エルゴノミクス(ものは誰にとっても簡単に使えるものでなければならない)

ドレイファスのデザイン事務所のシンボル、「ジョーとジョセフィン」は人間中心デザインを表している

この章までは「人間と物」を中心とした静的なユーザービリティの話を中心に展開される。


4.信頼されるモノとは

この章からは、「人間の入力を元に機械がどう振る舞うか・そしてそれがスムーズに行くには?」という議題にうつる。

アウディの『3+1』デザイン哲学。「メンタルモデル」「フィードバック」「ユーザビリティ」+機械と人間のやりとり(意思の疎通)。
ポライトネス(会話の参加者がお互いの自己決定・他者評価の欲求を侵さないために行なう言語的配慮のこと)を持った機械は、人間に信頼される。
例えば手綱を握って馬を操作する・馬のメタファーで、主導権が機械にあるのか人間にあるのかを伝える。


5.メタファーのはしご

人が新しいモノを理解できるかどうかは「既存の何かになぞらえる」というメタファーの設計にかかっている。 メタファーは「実世界を身体感覚で捉えたもの」。 ものの形や使い方をデザインすることで与える印象を調整する、コインを指先で挟む剃刀のデザインや、高級時計はあえて重くすることもその一つ。
またインターネットの概念を一発で伝えるのは難しいが、先進国の人は、インターネットの概念をいろいろなメタファーちょっとづつ理解して行った。 新しいものに慣れていけば(メンタルモデルが浸透していれば)もともとの形を模倣する必要がなくなってくる。 そしてメタファーが浸透してメンタルモデルが出来上がると、メタファーの形が変わっていく。
Smaltalkにはコンピュータを誰でも使えるようにする、メタファーが沢山含まれていた。


デザインの実習って色・形・形状・テクスチャ等要素を意図通りの印象を与えられるものに設定できるかどうかのところに結構時間を割いて その感覚を掴むためにスケッチし、見て、自分の中で分類して、とやっていたが...これってインターフェースをデザインするところまで地続きだったのだ。
1部5章まで読み終えたところ、実際デザインをするときはメタファーが適しているかが肝である気がした。 取り入れようとしているメタファーが果たしてユーザーに浸透しているのか、をしっかり考えることがめちゃくちゃ大事。

2部はこれから読む。楽しみ..!

2020振り返って

2020年のメモ。お題「#買って良かった2020 」です。

よんだ本

30冊。今年はそんなに読めなかった...あんまり好きな本を掘り起こせたという感覚もない年だった。 そのなかでも特に取り上げるなら

医学書院 シリーズ ケアをひらく

www.igaku-shoin.co.jp

このシリーズが面白い!

ユニバーサルデザインの勉強をしたときに石川准先生の「見えるものと見えないもの」を読んだ。20年ほど前の本なのでちょと今と感覚が違うかもしれないが..相当尖っておりかっこいい。「どもる体」「居るのはつらいよ」も面白い。普段意識しないことを細かく追いかけて、自分の中の身体感覚が少し広がった様な気さえする。今読んでいる「やってくる!」も相当面白くて、目の前の現実、今自分が感じていることが、結構危うく儚いものの上にようやく成り立っているように思え、ふとしたことでガラガラと崩れてしまうような...不思議な体験がある...

どもる体 (シリーズ ケアをひらく)

どもる体 (シリーズ ケアをひらく)

やってくる (シリーズ ケアをひらく)

やってくる (シリーズ ケアをひらく)

韓国文学

「外は夏」「娘について」「中央駅」等読んだ。韓国文学結構好き...ちょっと日本と近い文化・風土なのでわかりやすいというのもある(逆に「アメリカーナ」・「何かが首のまわりに」はいろんな感情が混ざり合ってかなり複雑な味わいがあった。)特に「外は夏」は好きだった。失望から立ち上がる人をテーマにした短編小説集なのだがどれもよかった。

外は夏 (となりの国のものがたり3)

外は夏 (となりの国のものがたり3)

  • 作者:キム・エラン
  • 発売日: 2019/06/21
  • メディア: 単行本(ソフトカバー)

娘について (となりの国のものがたり2)

娘について (となりの国のものがたり2)

  • 作者:キム・ヘジン
  • 発売日: 2018/12/20
  • メディア: 単行本(ソフトカバー)

中央駅

中央駅

  • 作者:キム・ヘジン
  • 発売日: 2019/11/12
  • メディア: 単行本(ソフトカバー)

ミシェル・ウェルベック

職場近くのSPBSにてOYB(おもしろヤング坊主)フェアで推薦されていたのをきっかけに「セロトニン」「服従」を読んだ。こちらも結構すきだわ...

セロトニン

セロトニン

服従 (河出文庫)

服従 (河出文庫)

音楽

今年はいろいろライブがなくなってしまったが、リモートワークでたくさん音楽を聞くことができて満足。またライブ配信などあったので結構楽しむことができた。よくきいていたのは下記。

ROTH BART BARON

けものたちの名前

けものたちの名前

BlakeMills
Mutable Set

Mutable Set

  • アーティスト:Mills, Blake
  • 発売日: 2020/05/22
  • メディア: CD
Baths
Pop Music / False B-Sides II

Pop Music / False B-Sides II

  • アーティスト:Baths
  • 発売日: 2020/05/27
  • メディア: CD
Arca
KiCk i [輸入盤CD] (XL997CD)

KiCk i [輸入盤CD] (XL997CD)

  • アーティスト:Arca,アルカ
  • 発売日: 2020/08/21
  • メディア: CD
JAGA JAZZIST
Pyramid

Pyramid

  • 発売日: 2020/08/07
  • メディア: MP3 ダウンロード
JULIANNA BARWICK
Healing Is A Miracle [Analog]

Healing Is A Miracle [Analog]

Jonsi
Shiver

Shiver

  • アーティスト:Jonsi
  • 発売日: 2020/10/02
  • メディア: CD
Oneohtrix Point Never Dirty Projectors
5eps

5eps

The Avalanches
We Will Always Love You

We Will Always Love You

  • アーティスト:The Avalanches
  • 発売日: 2020/12/11
  • メディア: CD
Fleet Foxes
Shore

Shore

  • アーティスト:Fleet Foxes
  • 発売日: 2021/02/05
  • メディア: CD

緊急事態宣言の頃、beatinkのインスタライブを金曜日仕事終わりに聞くのをすごく楽しみにしていたな

映像

「映像研には手を出すな!」と「ピンポン(今更!)」に夫婦でどハマりした!映像研めちゃすき。

あとnetflixの「ミッドナイトゴスペル」。よくわからないまま見続けて、最終話で号泣してしまった...全てが最終話のためにあったんじゃないかと思えるほどよくできていた。最終話のお母さんの言葉がなんども聴きたくて4回くらい見直した気がする。そして無性に実家に帰りたくなった..

習い事

放送大学を始めたのも今年。前期はユーザー調査法・ユニバーサルデザインをとったが、後期はアメリカの文化と芸術・文学批評への招待をとっている。これがめちゃくちゃに面白くて、特にアメリカの〜は授業の構成がおしゃれ。(収録会場にWHBQと文字が入っているマイクが立ててあったりする。おちゃめだ...)各分野の教授たちがいろいろなものを通じてその背景からアメリカについて見ていく。キューピーやカントリー音楽、エルビスプレスリーベトナム戦争戦没者慰霊碑...などを通じてみるアメリカの1900~2000年の動きはダイナミックですごい。毎週授業を見るのを楽しみに過ごした。ユニバーサルデザインでADAを知ったとき、その動きが盛り上がった文化的な背景がピンときてなかったけどすこしわかった。

文学批評への招待もとても楽しい〜(しかしこちらはもうしこし咀嚼する時間が必要...)

もう一つ新しく始めたのが絵画教室に通うこと。なんと手ぶらで行ける...!先生が鉛筆も削ってくれるし、水張りもないし、一人で一つのモチーフを書くので場所取りも必要ないし、講評会でビクビクする必要もない(これは悪いところでもあるが..)。昔受験でデッサンを少しやったけど忘却の彼方で久しぶりに描くことと向き合っているのだが、これがとても良い。

最初は描き方を完全に忘れていたので手が思う様に動かず線もまっすぐにひけないし、目がボリュームを測ることに慣れておらず、おそるおそる描いていく感じだったが、だんだん要領を思い出してきた。最近ようやくモチーフごとにどこを特に見せるかを考えながら構図やタッチを決められる様になった。先生がとても教えるのが上手くて、「ここをこういう風に引き立てたい」と伝えやすく、「どうしたらいいか?具体的にはどう手を動かしたらいいか?」という問いと答えのやりとりがスッキリ行くのでとっても楽しい。毎回たった数時間なのだが終わるころには4回くらい疑問⇒答え⇒実践のやりとりを超えるのでジェットコースターみたいでクタクタになる。

来年は自分の中での明度のとりかたを定着させること(今は気をぬくとすぐ白っぽくなってしまう..)と明度の反転の処理を上手くすること(背景の白・手前の白が入れ替わるところの空気感を表現できるようになること)できたら着彩までいきたいけど...もう少し鉛筆デッサンを続けたい気持ちもある。

他買ったもの

今年はリモートワークで仕事とプライベートの切り替えが上手くできなくて辛かった。そんな中役に立ったのが間接照明! IKEAのトカボ、 www.ikea.com

グルチッチのMAYDAY(軽くて床置き・引っ掛けたり転がしたりしても使える優れもの。)

などなど夜は間接照明に切り替えて過ごすことで少し気持ちが落ち着いた。

それから花瓶。ガラスの大きな花瓶を買って、枝もの(桜・コデマリ)を楽しんだり、古道具屋で買った一輪挿しに近所で買った花を生けて楽しんだ。

あとは意外にもぬいぐるみがよかった...買ったら捨てられない!と思って散々悩んだ挙句、秋に京都国立博物館のとらりんを迎えた。 store.savekyoto.jp

みればみるほど可愛くて、寝室に持って行ったり、膝に乗せてぼーっとしたり...好きすぎて....アーティゾン美術館で現物のとらりん(尾形光琳の竹虎図)の展示をしていたのでそれも見に行った。う〜〜〜〜かわいい!!

食事はホットクックを買ってポトフ・カレー・煮付け・おでんなど楽して美味しい生活でした。

あとはお風呂を長く入るようになってお風呂グッツも買ったな。 バスピロー

ゆめごこちバスピロー あひる・HB-2810

ゆめごこちバスピロー あひる・HB-2810

  • メディア: ヘルスケア&ケア用品

本を読むとき用のライト。太陽光充電で災害時にも使えそう。

クナイプのバスソルト。いい匂い〜

そしてリングフィット。買ったのは昨年だけど今年はお世話になりっぱなしだった。

リングフィット アドベンチャー -Switch

リングフィット アドベンチャー -Switch

  • 発売日: 2019/10/18
  • メディア: Video Game

毎日30~60kcalくらいやってるけど程よい負荷で良い感じ。少し身体が軽くなった気がする。 ようやくストーリーをクリアした。総運動量が8000kcal越えだった。

情報社会のユニバーサルデザインを受講した

4月から仕事しつつ放送大学で「情報社会のユニバーサルデザイン」の授業を受けていた。
アクセシビリティに興味があるが、マークアップの知識以前に、そもそもユニバーサルデザインの考え方をちゃんと知りたかった、というのが理由。

ユニバーサルデザイン

ユニバーサルデザインとは、「できるだけ多くの人が使えるよう、最初から考慮して、まちやもの、情報やサービスを作っていくという考え方・そのプロセス」のこと。

ユニバーサルデザインに近い概念もいくつかある。手法は違えど目指している世界観は同じ。

アメリカの公民権運動から、ADA法ができるまでの流れ、それからノーマライゼーションについて理解するにつれて
UDは人間観や、社会のあり方を考え直すような領域なんだと思うようになった。

リハビリテーション法508条とWCAG2.0

全授業の中で一番驚いたのがリハビリテーション法508条の実施サイクルで、当事者のモニタリングができることと市場の競争原理がきいてる点がすごい。よくできてるものだなと関心した。 日本にもVPAT(法令等のアクセシビリティの基準を満たしているかどうかを記載するための自己申告用のフォーマット)みたいな規格があるといいなぁ、とも。

WCAG2.0についてはいままでふんわりとしかわかっていなかったが

  • アメリカでは2018年のリハビリテーション法508条改定のときに、独自の基準からWCAG2.0を使用するように変更になっている。
  • JISX:8341-3:2016 は 国際規格のISO/IEC 40500:2012の一致規格で、WCAG2.0と互換性がある。
  • 今は先日WCAG2.1の勧告があったのと、大幅に改定がされるWCAG3.0の検討が進んでいるところ。

あたりを理解した。

合理的配慮について

はずかしながら「障害の社会モデル」というのを知ったのもこのときで 「合理的配慮」は障害者権利条約にでてくる言葉。
障害を「社会モデル」として理解する考え方に基づき、障害者の社会参加への困難は、等しく社会参加する機会が得られるように考慮されていないためであると考える。 講義冒頭「世の中には「健常者と障害者」がいるのではなく「配慮されている人とされていない人」がいる」という言葉がでてくるんだけど、確かにそうだなぁ、、。 合理的配慮の例としてアメリカの学校での例もたくさん見れた。別室受験・手話通訳・ノートテイカーなど。

おわり

この講義は障害者・LGBT・外国の方など多様性についても掘り下げていたり、 海外の事例や、障害のある学生の方々が機材の使い方を学ぶ活動の様子など幅広く映像で見れるのでその点もとてもよかった。 また、支援技術を使っているところも見ることができて、自分の関わるwebサービスがどのように見えるのか想像しやすくなったのもよかった。

ところで自分も10年ほど前に脊椎損傷で身体の半分の感覚を失ったり、足先が曲がらなくなってしまったりして日常生活にちょっと工夫が必要だったりする。
特に足は顕著で、パンプスは怪我以来一度も履いていない(というか足が変形して履けなくなってしまった)
靴が欲しいな〜と思ってウィンドウショッピングをしているとき、無意識に自分の足でも履ける靴を探している。 同じように、音声読み上げでも使えるかな?等の視点でサービス探しているひとが絶対いると思う。 webのマークアップをやっている身としては、やはりそのあたりに配慮できる人になりたいな。

googleアクセシビリティの記事の中でポットのもつアフォーダンスを例にしてセマンティクスについて書かれているところがあって、これが結構わかりやすくて好き。 セマンティクスの概要  |  Web  |  Google Developers 使いやすいUIというのはつまるところ、今まで積み上げられてきた慣習を無碍にしない、独自のUIを産み出さないこと。 でも現実はサービスのコンテキストに沿って独自の見せ方がどうしても発生してしまったりして、歯痒い思いをすることも多々ある。

今後はどのようにすればあまりみたことないUIをユーザビリティ高い状態にできるのか(あるいはその状況を避けるにはどうしたらいいのかの)引き出しをもっと増やしたいな

読書メモ:初めての自動テスト(4)(5)

結合テスト

  • 結合テストはつながりのテスト
  • UIテストで見つけにくい下位レベルの不具合を見つけやすい
  • 複数の部品がきちんと繋がっていることを確認するために十分な堅牢性と機動性があるので反復型の開発ができる
  • webのレイヤでテストできる

webの仕組み

www.atmarkit.co.jp

webの仕組みを使ってテストをする = ブラウザがサーバへ送る情報をテストする

ブラウザ上の操作は最終的にはhttpリクエストになる。
必ずしもUIを等したE2Eテストを書かなくても良い。
httpリクエストを使ってテストをすると、サービス自体を直説テストすることができる。
送られた・受け取ったトラフィックはdevtoolsから確認することもできる。

RESTfulなAPIのテスト

正しいURLを生成して適切なメソッドとデータを送信する。 HTTPの4つのメソッドのテスト

  • GET:リクエストを送る、レスポンスをチェックする。ステータスコードをチェックする。
  • POST:既存のデータを検索、対象が存在しないのを確認、新しい情報を作成、作成されているのを確認、ステータスコードを確認
  • PUT:POSTとほとんど一緒、更新をする
  • DELETE:情報を削除して消えているのを確認する

テストの書き方は1つではない。大事なのはまず着手すること!

初めての自動テスト ―Webシステムのための自動テスト基礎

初めての自動テスト ―Webシステムのための自動テスト基礎

読書メモ:初めての自動テスト(2)(3)

UIテスト

UIテストとは

  • エンドユーザーが操作するのと同じようにテストするスクリプト
  • エンドツーエンドで動く。アプリケーションの様々な箇所を全て動かす。スモークテスト。

スモークテスト

システムが基本的なレベルで稼働していることを確認する高レベルのテスト

  • 適切にデプロイされている
  • 環境が適切に設定されている
  • アーキテクチャのすべてのパーツが正しく接続されている

のを確認できる。

UIテストの第一歩

  • アサーション(ソフトウェアで成り立つべき条件をコードの形式で表現したもの)を追加する。
  • テストしたいことを実現するための手順を書き出す。
  • 書き出した手順をコードに変換する

UIテストを書くとき

  • HTMLとCSSセレクタを使ってテストする要素を選択する。画面要素がIDを持っているとテストしやすくなる。
  • テストを詳細なUIと結び付けない。例えば変化する内容は気にせずに要素の存在の有無をチェックする。

初めての自動テスト ―Webシステムのための自動テスト基礎

初めての自動テスト ―Webシステムのための自動テスト基礎

読書メモ:初めての自動テスト(1)

テストのピラミッド

テストの3つの層・アプリケーションアーキテクチャの3つの層

  • UI (→UIテスト)
    • E2Eで動くテスト
    • 遅く、壊れやすい
  • サービス(→総合テスト)
    • UIを通過せず、サービス層をテストする
    • 問題のある箇所を特定するのには向いていない
  • ロジック(→ユニットテスト)
    • 高速で正確
    • 全体が繋がっているかという観点は向いていない

覚えておくこと

  • UIテストよりユニットテストを優先する
  • ユニットテストで埋められない部分を統合テストでカバーする
  • UIテストは限定的に行う
  • すべて自動化しようとしない。過不足なく自動化すること。
  • 新しいテストを追加するときはまずユニットテストで対応できないか考える。
  • 上層のテストは下層のテストを内包しているが、意図とスコープが違う。

初めての自動テスト ―Webシステムのための自動テスト基礎

初めての自動テスト ―Webシステムのための自動テスト基礎

読書メモ:道具と機械の本(1)

新装版 道具と機械の本――てこからコンピューターまで

新装版 道具と機械の本――てこからコンピューターまで

これがめちゃめちゃ楽しい本で、いろんな機械の仕組みがかわいいイラストで解説されている。
本の構成も良く、機械の目的ではなく、仕組みで分類されているので
同じ仕組みが全然別の機械で使用されていたりして思わぬ発見がある。

第1章は力学的な機械についての解説。
自動車の部品の図解が多いのは執筆された年代によるものなのか・・それとも自動車の部品についてはみんな仕組みを知っているものなのかな。
私は全然知らなかったので面白かった。

リビングに開きっぱなしにして置いておいて、寝る前とかに数ページ読んでいる。
美味しいお菓子をちょっとずつ食べるように楽しめる本。
メモ書きにしちゃうと全然面白そうに見えないけれど・・・。

動きのカラクリ

力学的な機械とは

「決まった量の力をかければ、ちょうどぴったりな量の動きが、ぴったりな場所で正確に起こるようにする」 機械。
てこ・歯車・ばね

力学的な機械のしていること

  • あるかたちの動きを別のかたちの動きに変える
  • 力の大きさを変える
  • その力をちょうど良い場所へかける

結びつける力

地球上のすべてのものには物と物を結びつける力が働いている。

1.重力 1.原子と原子の間に働く電気の力 1.原子力原子核の中の粒子と粒子を結びつけている力)

機械に利用されているのは1、2

エネルギー保存の法則

力学的な機械から得られるエネルギーの量は、最初に機械に加えられたものと等しく、多くなることも少なくなることもない

斜面

  • 斜面を利用すると、重いものをある高さに持ち上げるための力を少なくすることができる。(その分距離がふえる)
  • 斜面を利用している機械では・だいたい楔として使っている
  • 切る道具(はさみ・おの・バリカン・缶切り)
  • すき・ファスナー

てこ

第1種のてこ

  • 支点がつねに作動力と荷重の中間にある
  • てこが動かなくなったときに作動力と荷重がつりあっていることになる
  • 釘抜き・天秤・はさみ

第2種のてこ

  • 作動力はつねに荷重よりも支点から遠いところにかかる
  • つねに力を拡大する・動く距離は縮小される
  • 手押し車・せんぬき

第3種のてこ

  • 作動力はつねに荷重より支点に近いことろにある
  • 動く距離が拡大される・力は縮小される
  • ハンマー・釣竿・毛抜き

てこの働きを組み合わせた道具

体重計・自転車のブレーキ・高所作業車・爪切り

車輪・車軸

  • 固定した中心点のまわりを回転する・回転するてこ
  • 力の伝達
  • ネジまわし・スパナー・
  • 水車・風車・歯医者のドリル

歯車・ベルト

歯車は機械の中で噛み合って、動き・力を伝達。

歯車の種類

ラックとピニオン歯車

回転運動を往復運動へ変化させる

平歯車

同一平面でかみあって、速度や力を調節・回転方向を逆にしたりする

かさ歯車

回転の方向をかえ、速度と力を変える。

ウォーム歯車

回転の方向をかえ、速度と力を変える。

歯車とベルト

歯車の回転方向は変わらない

カム・クランク

カム・歯車が回転して突起がロッドのところにくると動く
クランク・車輪が回転するとロッドが前後に動く

ミシン・自動車のエンジン

滑車

ものを動かす方向を変える
作動力は荷物の重さ+摩擦などに打ち勝つ力 がいるので荷重よりもつねに大きくないといけない

連結された滑車は力を大きくする

チェーンホイスト・クレーン・エスカレーター・エレベーター

ねじ

ものとものを大きな力でつなぎ合わせる
斜面が円柱のまわりにまきついたもの。斜面の力と同じで、まわすのにつかった力よりずっと大きな力でねじ込まれていく
摩擦が動いてネジがものから抜けるのを防ぐ

蛇口・ドリル・トンネル掘進機

回転する車輪

  • 首ふり運動
  • 慣性
  • 遠心力

ろくろ・ターンテーブル シートベルト ジャイロスコープ・平行機

ばね

  • もとの形にもどるバネ
  • 力を測定するバネ
  • エネルギーをためるバネ

 弾性力

分子の相互作用によって弾性が働く。

摩擦

物体が擦れ合う時に必ず発生する力。表面の分子同士が引きあうちから。 2つの面が強く押し付けられていればいるほど強く働く。

自動車のタイヤ・パラシュート

摩擦からの解放

機械の性能は摩擦によって制限されるので摩擦を減らして効率を良くする。 ボールベアリング・潤滑システム

宇宙空間では摩擦がない。永久運動をする。