マグヌス効果~変化球はどうして曲がるのか~042(科学⑨)

科学

こんにちは、けいタンです。

今回は知っていると確実に自慢できる野球の変化球に関する疑問について紹介していきます。

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今回のテーマについて

唐突ですが、皆さんは野球はお好きですか?

私は好きかどうかと言われると「うーん(笑)」って感じですかね。

先日、野球好きの友人とバッティングセンターに行ったのですが、全く打てずに撃沈…

ただお金払っただけ…(まあ楽しかったけれども…)

だって初心者なんだもん!(笑)

とにかく野球では、投手がいろいろな球を投げますよね。

あまり詳しくはないのですが、スライダーやシュート、カーブなどが変化球の代表的な例でしょうか。

「そんな上下左右に曲がる変化球はどのような仕組みで曲がるのか?」

というのが今回扱うテーマです。

・合わせて読みたい前回の関連記事:摩擦~川の真ん中はどうして流れが速いのか~035(科学⑧) – (keitan-zatsugaku.com)
↑川の真ん中の水の流れが速い理由がここから分かります!

では早速ですね、変化球の曲がる仕組みの結論からお話ししましょう。

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この疑問に対する解答

変化球が曲がるのはどうしてなのだろう?

変化球が曲がる仕組みの結論として、

回転による空気の圧力差が生み出す「マグヌス効果」でボールの動きが変化するから

が、この疑問に対する解答となります。

空気の圧力差?マグヌス効果??

いろいろ知らない難しそうな言葉がありますね。

なのでここからはいつも通り、言葉の表す意味や変化球が曲がる仕組みの詳しい内容について

一つひとつ分かりやすく解説していきたいと思います。

飛行機と野球ボール

投手によって投げられた野球ボールというのは、「揚力」という力の影響を受けます。

ちなみに少し前に、今回と同じ「揚力」という力を利用した飛行機に関する

「なぜ飛行機は空を飛べるのか?」というテーマについて解説しました。

まだ見ていない方や揚力についてあまり詳しくない方は、

下のリンクからチェックすることをおススメします!

こちらの飛行機テーマの方が今回の野球テーマよりも

馴染みやすく分かりやすい記事だと思います。

※今すぐ見るべき関連記事:揚力~なぜ飛行機は空を飛べるのか~014(科学④) – (keitan-zatsugaku.com)
↑簡単に移動ができる飛行機の飛べる仕組みとは?
知らない方は今すぐ知っておこう!!

変化球とマグヌス効果

ではここからは、具体的な変化球の1つである

「スライダー」について詳しくその曲がる秘密を解明していきますね。

スライダーという変化球は左方向へ曲がる変化球なのですが、

これはまず、指と手首でボールに水平方向の回転をかけます。

するとどうなるのかというと、ボールの左側面を流れる空気が、

右側面の空気より速くなり、ボールは右から左に向かって揚力の影響を受け、

左方向へ曲がるというわけなのです。

言葉だけでは分かりにくい方がいるかもしれませんので参考の図を貼っておきます。

確認してみてください。

参考文献:「物理の仕組み」より

このように、空気中を回転しながら進む物体が、

進行方向と垂直の向きに力を受けること「マグヌス効果」といいます。

すなわち、野球投手の投げる様々な変化球は、

このマグヌス効果を利用してボールの動きに変化をつけているということなのです。

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おまけ~不規則な変化をするナックルボール

ナックルボールの不思議

何となく予想ができると思いますが、投げたボールの回転数が大きいほど、

マグヌス効果も大きくなるので、ボールの変化もその分大きくなります。

ちなみに、ボールの回転が全くない無回転なボールである

ナックルボールではマグヌス効果は発生しません。

ところが面白いことに、回転が全くないナックルボールでは、

ボールの後ろに空気の流れの渦が生まれるのです。

この空気の流れの渦がナックルボールの特徴である

ボールの不規則な変化を生み出す要因になるというわけです。

まとめ~マグヌス効果を生み出すのは揚力のおかげ!

どうだったでしょうか。

少し難しいところもありましたが、この変化球の仕組みを知っている方はおそらく少ないかと思います。

なので、今回のことは是非、友達や家族に自慢してみてください!

いいアウトプットになります。

では今回もいつも通り、まとめをして終わりにしましょう。

  • 投げられたボールは、「揚力」という力の影響を受ける。
  • スライダーは指と手首でボールに水平方向の回転をかけることで、ボールの左側面を流れる空気が、右側面の空気より速くなり、ボールは右から左に向かって揚力の影響を受け、左方向へ曲がる。
  • 空気中を回転しながら進む物体が、進行方向と垂直の向きに力を受けることを「マグヌス効果」という。
  • 無回転のボールは、その後ろに空気の渦を形成するため、ボールは予測がつかない不規則な変化をとりうる。

今回の内容で少しでも面白いと感じてくれたら嬉しいです。

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では今日はここまでです。最後までご覧くださりありがとうございました。

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また明日お会いしましょう。けいタン
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↑川の真ん中の水の流れが速い理由がここから分かります!


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