$趣味を取ったらなんにもない

ラウンドバタフライといったらまぁこんな感じです。
曲線が上手く書けずにかなり格闘しましたw

フリーハンドホイールズに代表されるこの形状。
ストレートに並ぶスタンダードです。


さてこれの特徴はなんといっても回転力。
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図の通りなのですがストレートと比べてみると全体的に外周に重量を持っていきやすいです。

そのせいか、アンダーサイズやプラ機種の回転力確保のためといった感じになっているものが多いような気もします。ただ最近のフルサイズにステップ形状やHプロファイルが多いというのもありそうですが。


ここからは特徴というかなんというか次はこの図から。

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前回のストレートの時とほぼ同じなの図ですがストリングスが当たる場所によって

角度が全部違う

というのが当たり前ですが特徴です。

888の様に端まで有効幅があるという機種でも外側はほぼ水平になるので
ボディを傾ける力が外側ほどどんどん大きくなってしまいます(赤矢印)。

実際は当たるポイントに触れる線(接線といいます)の角度で決まるのですが
これが内側(ベアリング側)ほど縦になる(アクセルに垂直)ので内側でほとんど傾きに影響しなくなるので、そこから外に向かうほど距離の影響も合わせて一気に傾きやすくなるといった極端な特性になります。

とはいっても実質外1/3~1/4はほとんどリカバリ用というかミスっても引っかかればとかごちゃ系でなんとか引っ掛けたい時といった感じで使う程度なのでそこまで心配は要りません、むしろそこを割り切って回転力を少しでも上げようというのがおそらくフラットリムということになるでしょうか。(DV888等)

ほんの少しですが最外周に重量持ってこれることはかなり回転力には効くかと思います。

さて回転力についてはべた褒めですがやっぱり弱点が。

内側に丸みを持たせる分仮にカーブの初めとストレート形状のエッジの初めを同じ位置にした場合
どうしてもストリングスが当たりやすいので(但し昔はみんなエッジが高かったのでハイエッジのストレート形状に比べると当たりにくかったりします)

スリープロスしやすくなります。


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大げさに書いてみましたが一目瞭然です。

逆に言えば傾きが直しやすい、コントロール性が高いとも言えますし
その上で回転力も強いのでスリープロスは多少気にしなくても良くなるといった感じでしょうか。

とはいえやっぱりスリープロスは少ないほどいいということで
ストレート形状と上手く組み合わせられればといった流れでHプロファイルやステップ形状といった話になっていったのだと思います。あくまで推測ですが。

一応時系列的にはHプロファイルが先のはずなので次はそちらから考察していきます。


H23.8.12追記

ラウンド形状の場合エッジは無い(ほぼ無い)と説明してますが試しにストリングスが接触した時を考えます。

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すでに矢印書いちゃってますがラウンド形状ですとどうしてもストリングスが面で当たってしまうことになりますので各接触点ごとに方向と力の大きさを考えて、その合計ということになります。

そうするとおそらく赤矢印みたいな感じになるはずなのですが
コレだと実際のカーブのスタートより外側になってしまいます。
なのでカーブをローエッジの様レスポンスぎりぎりにしても
見た目より外側に力がかかってしまいます。

ただこのストリングスの接触。
ストリングスのあたり具合で接触面が広がったり狭くなったりするはずですよね。
つまりすごく微妙な変化の話ですがこれがエッジ形状であれば
スリングスがエッジに掛かる力=そのままエッジを押す力なのですが
ラウンド形状の場合
接触範囲が変わるため力の加わり方が緩やかになるので
微妙なコントロールがしやすいということになります。
とはいってもどんどん外側に接触範囲が増えるのでそうなるとそれに合わせて合力の点も外に移動していくのでどんどんスリープロスも増えちゃうという話になっちゃいますからほどほどにってとこですけど。

想像するよりはもしラウンド形状のヨーヨーをお持ちの方はストリングスを当ててみて力のかけ方を色々変化させみて下さい。力の大きさで糸のたわみ、接触具合が変わるのがよくわかるのではないでしょうか。こういった変化が加わるだけでもフィーリングが違ってくるのかもしれませんね。


少し間が空きましたがまとめ編的に進んでいきます。

今回はストレートバタフライということでどこから話しましょう…

とりあえず一番基本的な形状ってことなので特徴がない。

大昔(ステルスレイダー)からスピーダーフェノムへとずっと続くロングセラーですw

今までの話をふまえて言うと

非常に素直な機種が多いです。


傾きやすさ、安定性の意味ではどこにストリングスヒットしても傾ける力はほぼ同じなので
影響するのは中心からの距離が遠いほど傾くという

馬鹿正直な特性

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ですし

重量バランスも普通のヨーヨーとしては全く問題ないです。

しっかし致命的な弱点が。

この重量バランス

ローエッジにすると一気に内周寄りになります。

つまり回転力が一気に下がっちゃいます。



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使いまわしですが見比べてみて下さい。

エッジが低くなると全体的に線が内側に入っちゃいます。

ということは重量バランスも内側にということです。

それとローエッジ化すると

コントロール性も激減します。

エッジの引っかかりが全くなくなってしまうのでリジェクション系もやりにくくなってしまいます。

なのでステップ形状(最近のメタルはほぼこれ)や少しラウンドさせる(フェノム、スピーダー2)ことでこのあたりを解決させてるのが今の機種じゃないかなと個人的に考えています。詳しくは別にとりあげてみたいと思うのでこれはこのくらいにしておきます。


なんだか悪いことだらけに見えますがそういうわけではないです。

ただローエッジと相性が悪いだけなんです。

重量が内周寄りでエッジが下げられないというとなんだかダメっぽいですが実際使ってみるとコントロール性重視な自分の操作がハッキリ反映される機種が多いです。
重量バランスそのものはYYJの金リムのように上手く対処されてきましたし重量が内よりになりやすいのを上手く使って回転力と操作性を上手くバランスさせているといった感じになっています。
実際、内周寄りの重量バランスは回転力こそ落ちるものの軸よりの重量ということで操作感も
カチッとした感じになりやすいので腕に自信のある人はこの方が合うかもしれません。


なんというかこの形状の新旧を比べるとヨーヨーの進化が少し分かりそうな気がしてきました。
しかしもう一つのスタンダード、ラウンド形状があります。次はコレを少し考えてみようと思います。



こちらの記事をまずは見ていただけたらと思います。

http://yoyonews.jp/?p=7667


そのままyoyonewsからの転載ですが

宇宙でのヨーヨー実験をやるみたいです。

ちょっと前にヨーヨー力学でも話題にしましたがやっぱりスリープさせるのは難しそうです。

しかしループ系はどうなるんでしょう??

軌道を考えるとコントロールが難しそうですが(多分どんどん上に上がっていきそう)
そのあたりは実験結果のお楽しみということで今後の発表に期待です。
日時:8月21日(日曜日)
   13:00~17:00

尾西生涯学習センター西館東会議室

参加費:初回参加は無料。
    高校生以上の方はお一人様100円をお願い致します。
    



地図URL:http://maps.google.co.jp/maps?hl=ja&rlz=1T4ADRA_jaJP365JP365&q=%E4%B8%80%E5%AE%AE%E5%B8%82%E6%9D%B1%E4%BA%94%E5%9F%8E%E5%AD%97%E5%A4%A7%E5%B9%B3%E8%A3%8F38%E7%95%AA%E5%9C%B0&um=1&ie=UTF-8&hq=&hnear=%E6%84%9B%E7%9F%A5%E7%9C%8C%E4%B8%80%E5%AE%AE%E5%B8%82%E6%9D%B1%E4%BA%94%E5%9F%8E%E5%A4%A7%E5%B9%B3%E8%A3%8F%EF%BC%93%EF%BC%98&gl=jp&ei=DbL0TL_4Ks3Qca6T0PME&sa=X&oi=geocode_result&ct=title&resnum=1&ved=0CBcQ8gEwAA

住所:愛知県一宮市東五城字大平裏38番地
電話:0586-62-8333
会場南側に駐車場があります。
入り口は駐車場から正面玄関に入らず建物右手側にお回りください。
別途入り口があります。

貸し出しできるヨーヨーもありますのでみなさん気軽にご参加下さい。
ちょっと私用で更新止まりそうですが完全に止まらないようにかんばって生いきたいと思います。

今回から具体的に形状の話をしてみようかと思っていますがその予備知識的なところからいくつかいってみようかと。


大体その4その8の発展といった感じですので少し見直していただけるとわかりやすいかもしれません。

その時の大事な図がこちら。


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傾き(安定性)に影響するのはピンクと黒の矢印だけ要するに

右斜めの矢印だけ関係している
ということです。

そこで右斜めの矢印がどうすれば小さくなるかだけちょっと注目してみます。
そこで大事なのが角度ってことです。

角度がきつくなると



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今度はちゃんと色分けして緑にしましたw

そして角度をゆるくすると


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今度は紫で。

一目瞭然で角度がきついほうが小さくなっています。
ということは角度がきつくなる条件はなんでしょう?

例えばローエッジ

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同じサイズ、同じ形状ならローエッジなだけで角度がきつく出来ます。
こんなことからもローエッジの方が安定するということがわかってしまいました。

今度は直径だけ変えてみます。


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大きくするだけでも角度がきつくなるのでこれも安定するということです。

今度は横幅を広げてみます。

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今度は角度がゆるくなっちゃいました。

有効幅は広げられても安定性は落ちてしまうということです。

重量バランスの時もそうでしたが角度からみても

ヨーヨーは原則的に縦長になるほうが安定する

といえそうです。

今までほとんど安定性についてしかお話してませんが

これは単純に
そのほうがわかりやすそうというだけです。

次からは一つの形状を基準に書いていくつもりなので
もう少し別の説明が出来たらなと思います。

とはいえどの形状も今回の角度と、重量配分をいかにいい部分でバランスしていくかという工夫の結晶ですのでその両面から見ていくことになりそうです。

とりあえず今までずっと図にしてきたストレート形状からいってみようかと思います。


前回でローエッジの弱点なんていいましたが

ほとんど無いんですよねw

むしろ上級者になるとエッジの高さなんて関係ないって感じっぽいですし。

とはいえ一応解説?というか持論を展開してみたいと思います。おかしいと思ったら過去のも含めてご意見お待ちしております。

まず良く聞くのが

「ローエッジは投げ出しでぶれる」

練習しろと言われればそれまでですがちゃんと理由があります。

ぶれてるときになんとなく指で触れたりすると収まります。

コレと一緒で投げ出しからストリングスが触れ続けていればぶれが自然に収まっているだけです。

ローエッジだとそれが無いのでぶれがでると収まりにくいというわけです。

もう一つ

「リジェクション系のトリックが苦手」

ヨーヨーのボディにストリングスを当てることによってその掛かっているストリングスを外すトリックなので、ストリングスが当たりにくい方がやりにくいって訳です。

これは設計の話ですが

「ローエッジ過ぎるとレスポンスに当たる」

ストリングスの太さにもよりますがエッジがきつくてホントにレスポンスぎりぎりだと
今度はストリングスがエッジに引っかかり気味になったり(特に角度がきついと)
エッジに当たったときにストリングスがエッジに食い込んでレスポンスに引っかかって
さらにスリープロスなんてことがありそうです。(戻り強めがいい人はそれもありですが)
ホリゾンタルのリカバリーにはそれも都合が良い部分がありそうなのでそれもこのあたりもユーザー的には考えてみるのも良いかもってところです。

これも設計上の問題かもしれません。

「重量バランスが外周に寄せにくい」

これが一番の問題っぽいですね。
外周寄りの重量にしようとする→外側に重量が寄る→ブレやすい
の流れです。

これをステップ形状等の工夫で何とかしている気もしますのでそのあたりは形状の話題の時にでも。

さてコレだけじゃ何ですのでちょっとエッジにかかる力でも考えていようと思います。

とりあえず図から。

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トラピーズしたところを上から見た感じです。

上がフリーハンド側、下がスローハンド側だと思って下さい。

ちょっとスローハンドが前に出てるとこんな感じでしょうか(無理やりですが)

これの力を矢印で書くとこうなります。

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ストリングスの張りをで表すとちょうどエッジにあたる部分で綱引きしてる感じになります。
そしてその二つの力を合わせると緑の矢印になります。

こうやって見ると以前説明したボディに当たった時の傾き方とほとんど同じです。

そんなわけでこれをちょっと分解してやると。


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すっごく小さくなってしまいましたがきれいに二つになりました。

後はホントに以前の計算と同じですのでもし同じ力、同じ角度になるようにストリングスを引っ張っていればエッジがヨーヨーの中心から遠いほど傾く力が大きいことになります。
となるとエッジが高いとちょっと乱暴に動かすだけで傾くしスリープロスするしといったことになってしまいます。

大分トリックを覚えたなって時に少しエッジの高い機種で改めてやってみて下さい。これで上手くできないということなら、少し動きが雑になってるかもしれません。苦行のつもりでハイエッジなヨーヨーを使うのもいい練習になります。(現在苦戦中)

ちなみに今回のと摩擦を組み合わせると綺麗に傾き直しの原理が説明できたりします。
気が向いたら説明しますので少し考えてみるとおもしろいかもしれません。

次からはちょっと形状について考えてみようかと思います。完全に自論になりそうなので何ともいえないですけど参考程度にはなるよう頑張ってみます。
なんだかやっと最近の話が出来そうになってきました力学のコーナーです。

もはや最近というより当たり前になっている

「ローエッジ」

についてスリープロスの話から考えてみたいと思います。

まずスリープロスの条件を考えて見ます。

一つは


ヨーヨー自体が動くこと

これは慣性の法則も関係しますが動くことに対してジャイロ効果等にエネルギーが使われるから。

ロングスリーパーコンテストでじっとしてるのはこの損失さえ減らしたいからですね。

でもこれじゃトリックができないのでこれに関してはおいといて

もう一個。


ベアリング部分以外になにかが擦れる、当たる

ですね。

つまり回転しているヨーヨーに触れて摩擦が発生することです。

ということで摩擦について。


計算式でいうなら

摩擦係数×接触面に加わる垂直な力

なのですがやっぱり??ですよね

試しに消しゴムを机において横から押してください。
ちょっと抵抗があるものの動きます。
そこで上にちょっと重り、反対の手で軽く上から押さえてみて下さい。
抵抗が増えます。


そこでもうちょっとだけ、
これを半分に(もったいないですが)
切った半分を上に乗せて押してみて下さい。
最初と抵抗はほとんど変わらないはずです。
上から押すのは重さがプラス→力がプラスになるということで抵抗が増えるのはわかるかと思います。
しかし半分にして積み上げるのは接触面積が半分→なら抵抗は半分に…

なりません。

そうなんです。摩擦に面積は関係ないんですね。

大事なのは材料同士の滑りやすさ(摩擦係数)とそこに加わる力だけなんです。

じゃあ車のタイヤは太いほうがなんて言われそうですが、あれは摩擦以外の要素も含めてなので
結果的に太いほうがって話なんです。詳しくはコレだけで1時間ぐらいはなせそうなので止めときます。

やっと本題

では具体的にヨーヨーで言うならば

一番ストリングスがあたり易い場所は

「エッジ」

です。

当たればもちろん摩擦が起きてしまうのですからまず当たりにくいことが最重要。



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ということでこんな図
かなり大げさですが右がローエッジです。
単純に思いっきり傾けてもローエッジの方が当たりにくいということです。

そしてストリングスがエッジに触れてからも。

ここでエネルギーについてちょっと捕捉。
エネルギーも色々な変化すると説明しました。
もちろん力もエネルギーを持っています。
では実際どのくらいか。
モノに力を加えて実際に動いた距離がエネルギーです。

ある人が重たい荷物を押し続けて疲れて止めたと考えると
人が押す力によって進んだ分がその力のエネルギー分だったということです。

つまり力×距離で力の持っていたエネルギーや仕事が表わせちゃいます。

さてこれを摩擦に応用します。

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ちょっと分かりにくいですが赤がローエッジ、青がハイエッジだと思ってください。

赤丸と、青丸どちらが長いでしょう。

もちろん青丸です。

仮にヨーヨーの回転数が全く同じとして

先ほどの力×距離でエネルギーが分かるということは

摩擦力×エッジの長さで

ヨーヨー一回転分の摩擦によるエネルギー

摩擦は常に動く方向と反対、止める方向に働くので

これがそのままスリープロスになります。

ということは

エッジ部分の1周が短いほどロスが少ない。

ローエッジの方がロスが少ないという事です。

今回はローエッジの良い所を紹介しましたが次回は少し弱点を暴いてみようかと(ΦωΦ)フフフ…
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はいっ 

いきなり図から入りました。

まぁこれも前回からの使いまわしですが

大事なことは


「回転数が多いとストリングスが伸びて行くのも速い」

ということです。

回転数は慣性モーメントが関係する

慣性モーメントが大きいほど回転数が低くなるという説明もしました。

そこで本題。

「重たいヨーヨー(慣性モーメントが大きい)ほど投げ出しが後ろに行くのはなぜ?」

という話です。

まずすぐわかることは

「回転数が低いとストリングスが伸びきるまで時間がかかる」

つまり重たい≒慣性モーメント大(例外もありますが)
ということは回転数が低いので後ろの方まで行ってしまう時間があるということです。

投げ出しの前後移動は振り子の動きともいえるのでそれを考えると
振り子は糸が短いほど速く速く触れるので


ストリングスが伸びにくいということは

振り子の糸が短い時間が長い

のでさらに後ろに行きやすい
ということになります。


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ちょっと汚いですがこんな感じです。

いわゆる

「重たいヨーヨー」

が投げ出しから手を巻き込む感覚で後ろにいっちゃう理由が

なんとなくでも伝われば幸いです。

次回は摩擦とスリープロスのことでも色々考えてみようかと思います。

前回エネルギーの概要をお話してみました。

そしてそれをヨーヨーに応用してみます。

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回転運動と腕力が加わるだけですね。

つまり「位置エネルギー(ストリングスの長さ分)」「投げるエネルギー」

ヨーヨーの

「回転の運動エネルギー」「落下の運動エネルギー」

に使われるという訳です。

但し落下分は最後ストリングスが伸びきると
その糸の張り等に変換されてしまうので待ったく無駄になっちゃうわけです。

なんとも勿体ないですがこれが現実です。

少し前に宇宙でヨーヨーはどう回るの?といった質問がありましたが
これを無重力で考えるとこうなります。

位置エネルギー=重力が無いので0

投げるエネルギー=腕力次第

回転エネルギー=そのまま

落下運動エネルギー=重力が無いので投げた速度次第

となりますので

「投げるエネルギー」ー「落下運動エネルギー」=「回転エネルギー」

これじゃほとんど残りませんね。
せいぜいワインダーしようと指で弾いた時よりちょっと回るかな?程度でしょうか??

ようするに

ほとんど回らないということでしょう。
無重力の方が色々抵抗がなさそう感じがしますがそういうことでは無さそうです。


さて話を戻して。

今度は「回転エネルギー」と「落下エネルギー」を考えます。

ただモノを落すだけなら落下だけですが回転が加わります。
それを考えるのにベアリングのサイズなんかもちょっと関係するのでこちらの図を

赤い○はベアリングの外側だと思って下さい。

縦線の赤い部分はそのベアリング1回転分と同じ長さです。


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ということでヨーヨーの場合回転しないと落下しないので

回転数が上がらないと落下速度も上がらない。

回転数を上げたいのに上げると落下分の無駄が増えるといったジレンマに陥ります。

では回転数はどうやってきまるのか。

計算が少々めんどくさいので簡単に説明しますと


「慣性モーメントが少ないほど良く回る」

です。

慣性モーメントは重量バランスのときに説明した内容ですが
ここでも出てきます。

慣性モーメントは回転のし続けにくさを表すのですが
ようするに

慣性モーメントが大きいほど回りくいし止まりにくい

ということです。


とうことは実は重たいヨーヨー、慣性モーメントが大きいヨーヨーは回転力があるといいますが
回転数は少なくなっちゃいます。


そして落下エネルギーは重さに比例するので
意外と重くても慣性モーメントが小さい(重量バランスが内周寄り)だと
投げた時の衝撃だけ強くて回転力があるように感じたりするというのもあるかもしれません。

しかししっかり外周にバランスを寄せて重いヨーヨーは
確かに回転数が落ちるものの、一度回りだしたらなかなか止まらないということになります。
つまりちょっとしたミスでもなんとかなる。
これこそが「回転力がある」ということなのかもしれません。

ちなみに

「パワー・スリーパー(シャーク投げ)」

なんてトリックがあります。

これでより回転力が増すなんて言いますがなぜでしょう?

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ということでこちらの図

一応肌色の丸は指のつもりで。

実は指をかけることで実際の高さの変化が少なくなるというのがミソです。

さっきと同じようにエネルギーを考えると

投げるエネルギーと位置エネルギーともう一つ
上に引っ張り上げるエネルギーがあります。

そして実際に引っ張り上げられる分(指をかけた分の力)があるので

糸の長さ分の位置エネルギーは使われるのに糸が伸びきった瞬間無駄になるはずの落下エネルギーは
スローハンドからヨーヨーまでの高さ分だけになります。

この差がフリーハンドで引っ張り上げる分のエネルギーということになります。
その分が無駄なく回転に変わるということで回転エネルギーが増えるということですね。

てわけで話ががらっと変わります。
まずはなんでヨーヨーが回るの?って話から。


巻いてある糸を引っ張れば回る。

はいその通りです。

めんどくさい言い方をすれば

「手の力が糸を伝わってレスポンスを回す様な力に変わってヨーヨーを回す」

なんですが

この課程を説明するのに必要なのが

「エネルギー」

です。

そしてエネルギーを説明するのに


「力」

「加速度」

が必要です。

高校生ぐらいで物理の教科書を持ってる人なら嫌と言うほど目にする言葉です。

なのでわかってる人はここは飛ばしてください。

まず加速度から。

えっと言葉の通り

「加速する度合い」

です。

すいませんw実は「力」から考えたほうがわかりやすいです。

ある止まってるモノ(ボールとか)を押す、つまり力を加える。

モノが動き出す、つまり速度が生まれる。

0から動いて速度が生まれる。

この速度がどのくらいの時間でどのくらいになるかというのが加速度です。なので速度変化÷時間

ただモノの重さで力の入加減が変わりますよね。

重いものほど大きな力がいる。

同じ速度に同じ時間で持っていく、つまり加速させるには大きな力が要るということなので

「力」は

質量×加速度

で計算できるということです。

ちなみに重力もモノを真下(地球の中心)に引っ張る加速度だったりします。重いものを持ち上げるのに腕力がいるのは質量×重力(加速度)に抵抗する腕力(力)が必要ということです。

さてここからがエネルギーの話。

一応、定義では


「外部に対して行うことができる仕事量」

なんて書いてますが

じゃあ仕事ってなに?


となっちゃうので簡単に

「モノを動かしたり止めたりあれこれしたりすること」

でいいです。

電気でモーターが回るのも電気のエネルギーがモーターを回す仕事をしたってことです。

要するにエネルギーがある状態は


「やれば出来る子」

見たいなものだと思って下さい。

そして具体的に「エネルギー」が「仕事」をするってどんな感じでしょう。
例えば重い荷物を持って何メートルか運ぶ。
荷物を持ち上げるのが「力」で持ち上げたまま運ぶのが「仕事」
「エネルギー」は荷物を持ち上げ続けた人の体力です。


なんとなくおわかり頂けましたでしょうか?

さて荷物を持ち上げるだけでも結構な力が入りますよね?
つまり重力に逆らって持ち上げるだけでも「エネルギー」を使う。

ということは

重力に逆らってモノが上がるだけでも「エネルギー」をもつということです。

ちなみに「エネルギー」も

「なんでも保存する」

とうことで保存します。

そんなわけでモノを持ち上げるだけで

モノが「エネルギー」をもつ

この「エネルギー」を


「位置エネルギー」

と言います。

またモノが動いているときに何かにぶつかったりすると壊れたりすることありますよね。
不謹慎ですが交通事故とかです。
つまりモノは動いている、運動しているだけでも「エネルギー」を持っています。

これを


「運動エネルギー」

と言います。

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いきなりこんな絵ですが

あるモノ(ボール)を点線の高さから落とします。

するとどんどん加速して最後は地面に落ちるはずです。

最初は「位置エネルギー」だったものが加速して運動する、「運動エネルギー」に
なって地面にぶつかって凹むなり破壊するなどしてエネルギーを使う。

ということです。

これを後編ではヨーヨーに応用してみます。