wind past. Unlike a dam, where you extract the  potential energy from the height of the water  

wind past.ダムのように水の高さから位置エネルギーを取り出すのではなく

and so you can lower the water as much as you  want without slowing the flow, with a windmill,  

といったように、風車を使えば流れを悪くすることなく、いくらでも水を下げることができます。

you extract kinetic energy from the *motion* of  the wind, which causes the wind to slow down.

風の「動き」から運動エネルギーを取り出して、風を減速させます。

So how much wind should a windmill mill?

では、風車はどれくらいの風を受ければいいのでしょうか？

Well, the maximum possible amount  of energy you can extract from the  

のエネルギーを最大限に引き出すことができます。

wind is simply the difference between  its initial and final kinetic energy.  

windは、単純に初期の運動エネルギーと最終的な運動エネルギーの差です。

Kinetic energy depends on speed squared,  so if the outgoing wind speed is, say,  

運動エネルギーは速度の2乗に依存するので、例えば、外向きの風速が

half of the incoming speed, then the final wind  energy will be a quarter of the initial energy,  

風速の半分になると、最終的な風のエネルギーは初期エネルギーの4分の1になります。

meaning that three quarters of the energy of the  wind was extracted when it passed the windmill.

つまり、風が風車を通過するときに、風のエネルギーの4分の3が取り出されたことになります。

But then there's the question of how much  of the wind you can actually extract energy  

しかし、実際にどれだけの風のエネルギーを取り出すことができるかという問題があります。

from. It turns out that the speed of the  wind at a windmill is halfway between the  

からです。風車に吹く風の速さは、その半分であることがわかりました。

incoming and outgoing wind speeds. So for a  final wind speed of half the incoming speed,  

入ってくる風速と出ていく風速。ですから、最終的な風速が入射風速の半分になるように

the speed at the windmill will be  three fourths the incoming speed,  

は、風車の速度が入射速度の4分の3になります。

which means only three fourths as much wind  can actually pass the windmill every second.

これは、1秒間に風車を通過する風の量が4分の3しかないことを意味しています。

Combining these two facts means that a  windmill that slows the wind to half its  

この2つの事実を合わせると、風を半分に減速させる風車は

initial speed allows three fourths as much  wind to pass and extracts three fourths of  

初速は3/4の風を通すことができ、3/4の風を取り出すことができます。

the energy from that wind, for a total efficiency  of three fourths times three fourths, or 56.25%.

その風から得られるエネルギーは、4分の3×4分の3、つまり56.25％の効率となります。

Doing the same math for other  possible wind speed reductions,  

同じ計算を他の可能な風速減少に対しても行う。

you find that the most efficient windmill possible  slows the wind to a third of its incoming speed.  

その結果、最も効率の良い風車は、風速を3分の1に落とすことができることがわかりました。

Reducing to 1/3 speed achieves a kinetic energy  "efficiency" of v^2-(v/3)^2 equals 88.88% of  

速度を1/3にすることで、運動エネルギーの「効率」は、v^2-(v/3)^2＝88.88%となります。

the energy of wind passing the windmill  is extracted. And reducing the wind to  

風車を通過する風のエネルギーを取り出します。そして、風を還元して

1/3 speed after the windmill means the wind  passing the windmill is going at 2/3 speed,  

風車の後の1/3の速度とは、風車を通過した風が2/3の速度で進んでいることを意味します。

so 2/3 as much wind passes through the  windmill. And 88.88% energy extraction  

で、2/3の風が風車を通過します。そして88.88%のエネルギー抽出

from 2/3 of the wind results in an overall  efficiency of 88.88*2/3 = 59.259 percent.

2/3の風を利用した場合、総合効率は88.88*2/3=59.259%となります。

A windmill that slows the wind down  below 1/3 speed will get a higher  

風を1/3以下に減速させる風車は、より高い確率で

percentage of the energy but from even less wind,  

の割合でエネルギーを供給していますが、風の量はさらに少なくなっています。

for a lower overall efficiency. And a windmill  that slows the wind down less will get a lower  

のため、総合効率が低くなります。また、風を減速させる量が少ない風車は、より低い

percentage of the energy from somewhat more  wind, again for a lower overall efficiency.

しかし、全体的な効率は低いままで、より多くの風から得られるエネルギーの割合が増えています。

So how much wind should a windmill mill? 2/3 of  it, for 59% efficiency in extracting the energy.

では、風車はどのくらいの風を利用すればいいのでしょうか？2/3の量で、59％のエネルギーを取り出すことができます。

Obviously, real world windmills are  far more complicated and have way  

もちろん、現実の風車はもっと複雑で、様々な工夫が凝らされています。

more engineering considerations, so  the 59% number may not apply exactly.

より多くのエンジニアリングを考慮しているため、59%という数字は正確には当てはまらないかもしれません。

Ok, Henry here, I've put a bonus video  on Nebula that covers some details I had  

OK、ヘンリー、ここでは、私が持っていたいくつかの詳細をカバーするNebulaのボーナスビデオを入れました。

to leave out of the main video. Nebula is the  Streamy-award-nominated independent streaming  

をメインの映像に残すことができます。Nebulaは、Streamy賞にノミネートされた独立系ストリーミング

service that's the co-sponsor of this video,  built by and for a collection of educational video  

このビデオの共同スポンサーであり、教育用ビデオのコレクションのために作られたサービスです。

creators including Real Engineering, Mike Boyd,  Up and Atom, Jordan Harrod - and me. And Nebula  

Real Engineering、Mike Boyd、Up and Atom、Jordan Harrod、そして私を含むクリエイターたち。そしてNebula

has partnered with CuriosityStream, which offers  thousands of documentaries and nonfiction titles,  

は、何千ものドキュメンタリーやノンフィクション作品を提供するCuriosityStreamと提携しました。

to give you access to both platforms in one go...  for just a few dollars a month! I really enjoyed  

を使えば、両方のプラットフォームに一度にアクセスできます...月々わずか数ドルです私は本当に楽しかったです。

watching the European Inventor Award episode about  Henrik Stiesdal, who has been intimately involved  

ヨーロッパ発明家賞のエピソードを見ると、Henrik Stiesdal氏が密接に関わっていることがわかります。

in the invention and development of modern wind  turbines, building the first offshore wind farm,  

近代的な風力タービンの発明・開発に携わり、最初の洋上風力発電所を建設しました。

and more. Sign up for CuriosityStream using the  link in the description and you'll also get access  

などがあります。説明文中のリンクからCuriosityStreamに登録すると、以下にもアクセスできます。

to Nebula, including the bonus video that goes  with this one, as well as an ad-free viewing  

からNebulaまで、これに付随する特典映像を含め、広告なしで視聴できる

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