ファインマン物理学第4.2章：理想的ではない機械でウェイトを追加または削除しますか？
抜粋：
非常に簡単なウェイトリフティングを図4-1に示します。この機械は3つのユニットを「強く」持ち上げます。1つのバランスパンに3つのユニットを配置し、もう1つのユニットに1つのユニットを配置します。ただし、実際に機能させるには、左の鍋から少しおもりを持ち上げる必要があります。一方、他の鍋から少しおもりを持ち上げて少しごまかすと、3単位の重りを下げることで1単位のおもりを持ち上げることができます。もちろん、実際のリフティングマシンでは、それを実行するために少し余分に追加する必要があることを認識しています。これは一時的に無視します。理想的なマシンは存在しませんが、特別なものは必要ありません。
図4.1：
これはすでに@ mmesser314によってここで回答されているかもしれませんが、別の観点から質問したいと思います。
段落の最初の部分で、マシンを「実際に動作させる」には、「小さなおもり」を左右のパンから「持ち上げる」必要があると言われています。このコンテキストでリフトオフ=削除すると仮定すると、それは理にかなっています。しかし、その後、「実際の」リフティングマシンを使用する場合は、「少し余分なもの」を追加する必要があると突然言われました。私は、実際の=実生活で、余分な=追加の重量または力を想定しています。
それで、マシンが理想的でない場合はどちらですか？それが機能するためにウェイトを追加または削除しますか？私たちは両方をしますか？最初に少しおもりを「持ち上げ」、持ち上げと下降を起こさせ、「少し余分」を追加して逆の操作を行いますか？
回答
まず、文言についてのコメントです。ファインマンは、「少しの重み」ではなく、「少しの重み」を削除する必要があると言っています。私はこれをナイフを使って立方体の1つから少量の塊を剃るのと想像しています。もちろん、マスを削除する方法の詳細は実際には重要ではありませんが、ファインマンがどちらのスケールからもボックス全体を削除するように言っていないことを明確にしたいと思います。
2番目の全体的なコメントは、ファインマンは非常に高いレベルの精度で読んでいると思いますが、ファインマンは非常に物理的で「自然言語」の議論を使用する傾向があるということです。ちょうど提案として、あなたはより多くの数学的詳細を与えてイライラしない別の本（ランダウとリフシッツ？クレップナー？）を見つけるかもしれません。もちろん、ファインマンには多くの洞察があり、読む価値がありますが、これがファインマンをフォローするのが難しいと人々が感じる一般的な理由の1つであるため、私はこれを上げています（彼が話していることについてすでにある程度の背景があるまで）。
とにかくここに私がファインマンの言葉をどのように解釈するかがあります：
- 「リフトオフ」：天びんからいくらかの質量を取り除きます。
- 「実際のリフティングマシン」：ピボットに、エネルギーを放散する天びんに作用する摩擦力がある機械。
- 「少し余分に追加」:(質量ではなく）エネルギーを追加します。
これをすべてまとめると、図の左側のプレートから少し（微小）の質量を「持ち上げる」（取り除く）と、天びんが3つの質量を持ち上げ始めます。ただし、天びんのピボットに熱を放散する可能性のある摩擦がある場合（これが「実際の吊り上げ機」である場合は確かにあります）、質量が可能な最大の高さに達する前に天びんは減速して停止します。したがって、摩擦を克服して3つの質量を上げるには、（単にごくわずかな量の質量を取り除くだけでなく）「少し余分な」エネルギーを追加する必要があります。