変化球はなぜ曲がる?

変化球の、あの鋭く大きな変化の理由はなんなんでしょう。
それはずばり「空気抵抗」にあります。いきなり変化球の空気抵抗を説明しても理解しづらいとおもうので、まずは直球の原理を
説明したいとおもいます。ストレートは下の図のように、バックスピンしながら進んでいきます。

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一般的に、地球上で物を投げると、放物線を描きながら飛びます。しかし、直球は放物線のようにまったりとした軌道を描いてません。
直球には、物を動かす力、直球では上向き(浮かす)の「マグナス力」という力がかかっているからです。
直球のマグナス力を説明すると、直球はバックスピンしながら進んでいくので、当然空気(抵抗)を受けます
詳しく言うと、ボールの上部は回転に沿って空気がながれるので、空気の流れるスピードは速くなり、圧力が下がります。
なぜ圧力が上がるかというのは正直難しい話なので、理科か物理の先生に聞いてみましょう。ベルヌーイの原理というものです。
逆にボール下部は空気の流れがボールの回転と逆らうようになるので空気抵抗が増え、空気の流れるスピードは遅くなり、
圧力は上がります。この2つの違い(空気の流れる速度・圧力の高さ)によって、上向きのマグナス力(揚力)が発生し、ボールはまっすぐ進みます。

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回転数が多ければ多いほどマグナス力も増します。言い換えれば無回転でホップするボールはないということです。
ちなみに、上向きのマグナス力が発生してもボールが浮かないのは、ボールの大きさよりも重さのほうが軌道に与える影響は大きく、
ボールをホップさせるほどのマグナス力が働かないからです。時速150キロのボールをホップさせるには相当な回転数が必要で、
現在のプロ野球投手の中でもトップクラスの回転を誇る西武松坂投手の1秒あたり38回転という回転でもホップさせることは不可能です。
これが直球の原理ですが、変化球はこの応用的なものです。
たとえば、直球と反対の回転(トップスピン)のようなボールは、空気速度と圧力が直球と反対の関係になり、
下向きのマグナス力が発生し、ボールは落ちます。欲に言う縦のカーブに近いものになります。
また、スライダーやシュートのようなサイドスピンの場合、マグナス力は横に発生し、上から見て反時計回りならば左方向、
逆の回転ならば右方向に変化します。
フォークボールのような回転が少ないボールは、マグナスカがわずかにしか発生しません。フォークの回転は投げ方によって違ってきますが、
横回転であったりバックスピンであったりします。しかし、その回転が少ないので、サイドスピンであれば極わずかに横に変化し、
重力によってボールは落ち、バックスピンであれば少々落差は小さいものの球速は速く、鋭く落ちます。SFFといったボールがこのパターンです。
では、ナックルのような無回転のボールはなぜ曲がるのでしょうか?
ナックルのようなボールは、投げ始めはまったく無回転で、途中からボール自らが回転し始める。なぜかってに回転し始めるのかというと、
無回転状態のボールがそのままの状態で進むと、ある特定の位置にあるボールの縫い目が引っかかりの役目をし、風を受けて回転をし始めるのです。
その回転後の縫い目の位置関係で、ボールは下方向におちることになるります。さらに詳しく、わかりやすくという方には魔球の正体を購入することを
お勧めします。とてもじゃないですけど、文字だけで説明するのは難しいんで・・・
変化球がなぜ変化するかはわかっていただけたでしょうか?変化球はボールの回転や縫い目の位置によって変化が決まってきます。

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