縄文人はスーパースター!?【月刊Newsがわかる11月号】

「変化球」のナゾを解こう!

科学かがくコミュニケーターの本田隆行ほんだたかゆきさんと相棒あいぼうのボットンが、日常にちじょうのあちこちに潜ひそむ科学かがくを探さぐっていきます。今回こんかいは見みえない流ながれが動うごきを決きめる!? 野球やきゅうの「変化球へんかきゅう」をナゾ解とき!(「Newsがわかる2023年9月号」より)

 何なんでボールの動うごきが変化へんかするの?

野や球きゅう選せん手しゅが投なげたボールは空くう気きの中なかをかき分わけながら進すすんでいく。この時とき、ボールって空くう気きからいろんな力ちからを受うけてるんだよ

そうなの? 空くう気きってこんなにスカスカでサラサラなのに?

スカスカなように見みえて、空くう気きから得える力ちからをあなどっちゃいけない。しかも、野や球きゅう選せん手しゅは投なげる球たまに回かい転てんをかけるけど、これがボールの動うごきには特とくに関かかわるんだ

ピッチャーって、ボールの握にぎり方かたや投なげ方かたを変かえて、いろんな変へん化か球きゅうを投なげるもんね

例たとえば、ストレート(まっすぐ)はボールの進しん行こう方ほう向こうに対たいして強つよい逆ぎゃく回かい転てんをかけて投なげる。すると、ボールの上うわ側がわと下した側がわで、それぞれ空くう気きとボールはどんなふうに接せっする?

ボールの下した側がわは、前まえからくる空くう気きにぶつかるように接せっするし、上うわ側がわはその逆ぎゃくだ!

すると、空くう気きから受うける力ちからのバランスが崩くずれて、ボールには上うわ向むきの力ちからが生うまれるんだ

ストレートの球を横から見た図。ボールの上側は空気の流れとボールの回転が同じ向きなので空気の流れが速く(低圧力)、下側はその逆で空気の流れが遅くなる(高圧力)

上うわ向むきに力ちからがかかるってことは、落おちにくくなるからまっすぐ進すすむ球たまになるってこと?

イエス! では、ボールを横よこに回かい転てんさせてみたらどうなるでしょう?

同おなじように考かんがえると、上うえから見みて反はん時と計けい回まわりに回かい転てんさせたら左ひだり向むきにボールが動うごいて、時と計けい回まわりだと右みぎ向むきに動うごくってこと?……あ! 右みぎピッチャーだとカーブとシュートのことだ! なるほど、回かい転てんや投なげる速はやさをコントロールすることで、球たまにいろんな変へん化かをさせるわけだな。すごい!

変へん化か球きゅうは昔むかしから投なげられてるけど、ボールと空くう気きの関かん係けいを精せい密みつにシミュレーションするのは、とっても難むずかしいんだ。例たとえば、フォークボールが落おちる理り由ゆうをコンピューター解かい析せきした研けん究きゅうは、2021年ねんに発はっ表ぴょうされているよ

つい最さい近きんじゃん! でもでも……回かい転てんしない球たまを投なげたらどうなるの?

 空気くうきの流ながれから受うける力ちからは、こんな場所ばしょにも!?

いいところに気きづいたね。実じつは、ナックルボールって呼よばれる変へん化か球きゅうは、回かい転てんさせないようにボールを投なげるんだ。するとボールの後うしろ側がわに、とても乱みだれた空くう気きの流ながれや渦うずが生うまれるんだ。この影えい響きょうで、ボールはグラグラと不ふ規き則そくな動うごきをしてしまう。投なげた本ほん人にんもどう動うごくかわからないそうだよ

ま、魔ま球きゅうだ! あ、サッカーの本ほん田だ圭けい佑すけ選せん手しゅが蹴ける無む回かい転てんシュートを「ブレ球だま」って呼よぶのも、同おなじこと?

そのとおり! サッカーやバレーボールでも使つかわれる「乱みだれた空くう気きの流ながれ」は、身み近ぢかなところにもあるんだよ。例たとえば、細ほそ長ながい電でん線せんが横よこ風かぜに吹ふかれてピューッてうなるのを聞きいたことない? あの音おとも、電でん線せんの風かざ下しも側がわにできる空くう気きの渦うずのせいなんだ

へー!

風かぜの強つよいところに建たつビルや煙えん突とつ、橋はしなどには、空くう気きの流ながれから受うける力ちからの影えい響きょうを抑おさえる工く夫ふうがされているんだよ

変へん化か球きゅうの話はなしからまさかこんな話はなしにつながるとは……びっくりだね。空くう気きから受うける力ちからをあなどっちゃいけないんだなあ

身みの回まわりで風かぜを受うけているものはたくさんある。見みえない空くう気きの流ながれを想そう像ぞうしながら、じーっと眺ながめてみると、今いままで気きづかなかったような新あたらしい発はっ見けんをするかもね

ナビゲーター:本田隆行(ほんだ・たかゆき)
「科学とあなたをつなぐ人」。大学院時代の専攻は地球惑星科学。市役所と日本科学未来館の勤務を経て、プロの科学コミュニケーターとして活動中。

【本田隆行さんのX】
https://x.com/taka_honchan

イラスト:こばやし あさみ

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