【話題】物理学者もお手上げ、カーリングの原理 ストーンはなぜあのように曲がるのか?中世からの謎[02/26]

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1しじみ ★2018/03/01(木) 07:41:43.54ID:CAP_USER
■カーリングのストーンはなぜあのように曲がるのか。
他の物体と違うことはわかっているが、理由はまだわからない

ピョンチャン(平昌)冬季オリンピックのカーリング男子の表彰式では、
優勝したアメリカ代表チームが表彰式で「女子カーリング」と書かれた金メダルを手渡される、
という手違いがあった。だがカーリングにははるかに大きな驚きが秘められている。
科学者さえ解明できない謎だ。

カーリングをよく知らない人のためにルールを簡単に説明すると、カーリングは1チーム4人で対戦し、
両チームの選手が交互に長方形の氷上にストーン(石)を滑らせる。
約40メートル先の「ハウス」と呼ばれる同心円の中心のより近くへ、
より多く石を入れることができたチームが勝利する。
カーリングという名称は、ストーンが氷上を滑る時、ボウリングの球がレーンを転がる時のように回転(カール)するのに由来する。

一体なぜ、大きさ直径約30センチ、重さ約20キロのストーンが、
選手がブラシで氷の表面をこすることで狙った方向に曲がるのか。いまだに謎のままだ。

「異質なものほど人は興奮する。ストーンはその典型だ」と、
カナダのバンクーバーアイランド大学の天文物理学者でスポーツ物理学を研究したレイ・ペナー教授は、
米紙ウォール・ストリート・ジャーナルに語った。

ストーンが他の物体と決定的に違うのは、回転と同じ方向に曲がることだ。
例えばボウリングの球は、反時計回りに回転をかけて滑らせると右に曲がる。
だがストーンは反時計回り(左回転)に回転をかけると左に、時計回りなら右に曲がる。なぜか。
説明を試みた理論は多数存在する。

■中世からの謎

そのうちの1つ、「スティックスリップ摩擦論」は、氷上に広がる無数のペブル(氷の粒)に注目した。
これを提唱した物理学者たちは、ストーンの底がペブルに接して生じた摩擦力に左右差が生じる結果、
摩擦力の大きい方を軸にして回転方向と同じ方向に曲がる、と主張する。
数学的な理論だが、全員が賛成というわけではない。
この理論の提唱者は、回転速度に関わらずストーンは同じように曲がると言っているからだ。

もし「スティックスリップ摩擦論」が正しいなら、ストーンの回転が速いほど大きく曲がるはずだ、
と航空宇宙学の元エンジニアであるマーク・デニーはウォール・ストリート・ジャーナルに語った。

「なぜストーンが曲がるのかに関して、自分も似たような理論を思いついたことがあるが、
同様の理由で行き詰まった」と、デニーは言った。

もう1つの理論は、ストーンが氷と接触するのは底にある幅数ミリの輪の部分だけ、という点に注目。
氷上を滑る際、輪の前方の部分は氷の表面に小さなかき痕を作りながら進む。
その痕にストーン後方が誘導されていく結果、ストーンが回転方向と同じ方向に曲がる、と説明する。

カーリングは15〜16世紀頃発祥といわれる古いスポーツだが、科学者たちはまだ、
ストーンがなぜ曲がるのかという単純な理屈ひとつわかっていない。

カーリングの選手は、理論的に説明できないものをどうコントロールしているのだろう?

画像:イギリスとの3位決定戦でストーンを投げる日本代表の藤沢五月
https://www.newsweekjapan.jp/stories/assets_c/2018/02/curling180226-thumb-720xauto.jpg

関連動画
Curling — The Most Mysterious Olympic Sport https://youtu.be/3kpZ_EWL1wA

ニューズウィーク日本版
https://www.newsweekjapan.jp/stories/world/2018/02/post-9609.php

190名無しのひみつ2018/03/04(日) 12:34:33.24ID:G9CFi4hW
>>13
逆だよね。

191名無しのひみつ2018/03/06(火) 02:52:43.66ID:/1mPBI9r
ジャイロ効果はウソだと?

192名無しのひみつ2018/03/07(水) 03:31:06.06ID:dY78FGUG
単に、こすって溶かしてμ上げてるだけだろ

193名無しのひみつ2018/03/07(水) 23:41:39.77ID:lDnNxaa+
ジャイロ効果だよ。
摩擦は関係ない。
ストーンが重いので摩擦力より慣性力が勝る。
コップで逆になるのは、コップは軽いので摩擦力が大きく働くから。

194名無しのひみつ2018/03/08(木) 06:07:21.65ID:SJhj/WlS
 

>>3

曲がるのが不思議なんじゃない、
曲がる方向が不思議って言ってる。

日本語下手だね、もう帰れよ本国に。


 

195名無しのひみつ2018/03/08(木) 06:10:09.85ID:SJhj/WlS
 


ちなみにブラシでこするとどうなるの?
こする方向や曲がり方の関係。

それとこすると氷面が平らになるのか、凸凹ができるのか。

それを知りたいね。


 

196名無しのひみつ2018/03/08(木) 06:33:41.58ID:SJhj/WlS
 


>>167
>>168

曲がるというより揺れるんだろ。


 

197名無しのひみつ2018/03/08(木) 06:40:36.31ID:SJhj/WlS
 


>>189

一応曲がる方向の説明にはなってるね。

でももし、言われてるように回転数と曲がり方に相関が無いなら、
その説明は不足してるね。


 

198名無しのひみつ2018/03/08(木) 06:42:17.88ID:86XPARj9
カオス理論だな
氷の均一ではない表面の状態などが
計算不能、予測不能な影響をストーンに与える

199名無しのひみつ2018/03/08(木) 06:44:53.67ID:jq3gR2/B
>>120
こすると少しねじれて真っ直ぐになるよね。

200名無しのひみつ2018/03/08(木) 06:52:34.96ID:DwvHR6+t
車のドリフトみたいなもんじゃないの?
摩擦係数の大小が閾値以上はバイアスが平坦化するとか
だから回転が強くても曲がりは同じ

201名無しのひみつ2018/03/08(木) 06:52:59.73ID:VWY5kSep
スティックスリップ摩擦論で正解だよね、記者が調べてないだけで解明はされてるだろ

202名無しのひみつ2018/03/08(木) 06:58:22.30ID:1F2DG0td
「スティックスリップ摩擦論」で、概ね、合っていると思う。
氷と石の摩擦力は、概ね、氷と石の相対速度に比例する。
で、石の回転によって、石の右側と左側で、氷との相対速度が異なるため、摩擦が異なってくる。
そのため、石と氷との相対速度が大きい側は摩擦が大きいため、速度の低下が著しく、
石が、そちら側に向かって曲がってゆくように見える。
ブラシで氷を擦ると、より多く氷が溶けて、ブラシで擦った部分は、氷と石の摩擦が小さくなる。
よって、ブラシで擦った側から、逃げるように石が曲がったように見える。

203名無しのひみつ2018/03/08(木) 07:05:44.90ID:f00YdJXr
時計まわりで右で感性が働いてるんだと思ってたよw 

204名無しのひみつ2018/03/08(木) 08:53:32.23ID:SJhj/WlS
 


>>202

俺は素人だがかなり怪しいな。

相対速度が大きいと摩擦が大きいならそちらは減速するはず。
減速すると摩擦は小さくなるはず。
だから右が速くなったり左が速くなったりで、
曲がりながらも進行方向に対し右に往ったり左に行ったりフラフラするはず。

そんなフィードバック的な挙動なんかしてないと思う。


 

205名無しのひみつ2018/03/08(木) 09:04:21.08ID:PVspGqfa
それ無回転のナックルボール

206名無しのひみつ2018/03/08(木) 09:28:11.64ID:ZY+/NvjZ
科学者はそんな事も分かんないのか?
教えてやるよ。
ストーンは回転方向に自重で押されて転がってるの。
ブラシで擦ると摩擦が弱まった方向へ滑る。
その証拠にぶつかって動いたストーンに回転がついてると
進んだ方向と最後逆に動いてるだろ。

207名無しのひみつ2018/03/08(木) 14:58:09.16ID:5/Qv4WjF
ストーンの進行方向の前半分より後ろ半分の方が床との接触面積が広いから

208名無しのひみつ2018/03/09(金) 05:40:33.78ID:8XPxdHsT
ボウリングの球は転がる
ストーンは滑る
全く比較にならない
氷の表面はけっこうデコボコ
微妙な摩擦力の差が回転を決める

209名無しのひみつ2018/03/10(土) 03:53:41.27ID:HKtJzOA4
カイジ カーリング編
ありそう

210名無しのひみつ2018/03/10(土) 07:22:30.49ID:/cTR+zAp
>>209
曲げたい方向に建物全体傾けるんだろ
ボツだな

211名無しのひみつ2018/03/10(土) 07:26:40.09ID:/cTR+zAp
でもカイジになったつもりで考えるとアイデアは浮かぶな
わざと髪の毛落として置いたりとか

212名無しのひみつ2018/03/10(土) 07:35:24.53ID:cWu6K7U4
 


口でフーフー吹いたら反則か?


 

213名無しのひみつ2018/03/10(土) 07:45:01.56ID:mrzFmDGR
石が曲がってると思い込んでる可能性もある
実際に曲がっているのは・・

214名無しのひみつ2018/03/10(土) 08:00:10.30ID:l7XtfaHI
ボーリングて……接地面が全然別物だろ。この記者大丈夫か?

215名無しのひみつ2018/03/10(土) 08:24:11.39ID:bldhwsgE
ブラシの側面をアイロンみたいに熱くしといて曲げたいところをちょっと溶かしたりな

216名無しのひみつ2018/03/10(土) 13:47:45.56ID:9Yw5rcV5
頭の良い人って、変に難しく考えるよね
本当はすごく単純な事かもしんないのに。

217名無しのひみつ2018/03/10(土) 13:49:37.97ID:N0nkw2og
>>98 ストーンが氷と接してる時間は相対速度が
低い方が長いからより多く溶けて、氷の面が溶けた方にストーンがわずかに傾むくせいでフリスビーみたいに曲がるんじゃね?

218名無しのひみつ2018/03/10(土) 14:44:10.70ID:N0nkw2og
摩擦抵抗の左右差が原因ならストーンが進むにつれて初めに与えられた回転数よりも段々と速く回転しても良さそうなモンだけど

219名無しのひみつ2018/03/10(土) 15:17:21.03ID:ktizIkFW
どっちかというと面摩擦だべ。
で、実際には点摩擦のそれぞれの接触点の摩擦が、
水を溶かした瞬間に摩擦係数を変化させ続ける、、そんな感じ。

220名無しのひみつ2018/03/10(土) 15:36:29.30ID:qQZSdH3L
全然不思議じゃないんだけど、リリースの時に曲げてるから。ちゃんと見てないだけだろ。

221名無しのひみつ2018/03/10(土) 15:47:19.53ID:a4WzXXOV
スポーツに理論的説明なんかいらない
二三回投げて「こうすりゃこう曲がる」と体得するまで

222名無しのひみつ2018/03/10(土) 15:48:19.91ID:lORSqdP8
まだやってるのか。
ジャイロ効果に決まってるだろ。

223名無しのひみつ2018/03/10(土) 15:48:40.06ID:Tgo5+3od
こっくりさんと同じ原理

224名無しのひみつ2018/03/10(土) 16:06:14.34ID:v4A8MU0c
>>1
ブラシでこすると気持ちよくなるので、もっとこすってほしいからその方向に曲がるのだよ、キミ

225名無しのひみつ2018/03/11(日) 00:49:26.75ID:IrksD9fq
ダスキンの仕事風景

226名無しのひみつ2018/03/11(日) 06:36:58.39ID:A2fk3idC
鈴木夕湖は夕映えのサロマ湖に輝く星のように美しい

227名無しのひみつ2018/03/14(水) 21:42:49.80ID:ifS+yKIb
     ↑〇↓
遅い     速い
溶けない  溶ける

228名無しのひみつ2018/03/15(木) 12:11:50.50ID:bD8xMee0
これはあれだな、交通事故でよくある縁石乗り上げのようなもの
ストーンは氷表面の細かな凸ペブルによって、進行方向側が常に
小さく跳ねているため、氷表面に接している輪の前方よりも、
後方側に重心が微妙にずれているんだろう
つまり、ストーンに回転がかかっていれば、進行速度とのバランスで
曲がる方向を決めているのは、氷表面に接している輪の後方部分だな

この、気が付かないほどのミクロレベルの跳ね上がりによって
ストーンが前後でごく微妙に「斜め」に傾いている様子と、
ストーンが物理法則すら無視して、意思を持った「龍」のように
曲がっていくように見える様子から一文字ずつ取って、
「シャロン(斜龍)・ストーン理論」と命名する

229名無しのひみつ2018/03/15(木) 15:11:08.81ID:gGCk4XSU
靴下を脱ぐとどう裏返しになるかも科学的に説明できない

230名無しのひみつ2018/03/15(木) 16:09:57.97ID:bD8xMee0
元記事の最後に訂正が来てるね
ボウリングの球・・・ではなかったそうだ
たしかに動画の中にボウリングの珠は出てきてないもんな

231名無しのひみつ2018/03/15(木) 18:41:32.69ID:13fzwlm/
>>13
投げた後にボールを目で追いながら体を左に傾ければ左に、右なら右に曲がっていくよ

232名無しのひみつ2018/03/15(木) 21:09:25.36ID:LsWWtdU2
アホか。金になるなら解明されてるわ。
金よ金。金の問題。
別に解明されないのはスゲェ謎って訳じゃ無く金にならんから研究出来ないだけの話。

233名無しのひみつ2018/03/16(金) 02:37:40.30ID:zO2QqIZi
>>2
あれは液体のなかで揚力を得るものであるから別物

>>128
いるよ
少なくともお前みたいなのとは違うけど

234名無しのひみつ2018/03/16(金) 04:58:10.89ID:O74ccMTf
量子力学やってるやつならすぐわかるだろ 
摩擦かなんかに決まってる 原始人でもわかりそうなもんだ

235名無しのひみつ2018/03/16(金) 09:14:14.26ID:6qT7YTP5
なんでストン?

236ニュースソース検討中@自治議論スレ2018/04/02(月) 21:29:57.08ID:G9vbcUaM
クルクルバビンチョパペッピポ
ヒヤヒヤドキッチョのモグモグ

237ニュースソース検討中@自治議論スレ2018/04/02(月) 21:46:20.19ID:Wxqd1ROS
創価、警察と在日マフィアによる集団ストーカーの証拠映像.
(;警察車両ナンバー付き)
https://www.youtube.com/watch?v=gTOBN1AkSz0
https://www.youtube.com/watch?v=bbPcpPwO3ug
https://www.youtube.com/watch?v=de1jeSPGGNo

怖ろしくてお漏らししそう.´・ω・`

238ニュースソース検討中@自治議論スレ2018/04/02(月) 21:53:36.07ID:yeD67fcP
ボウリングの場合
ピン付近はオイルが無い(滑らない)から曲がるんだよね

239ニュースソース検討中@自治議論スレ2018/04/02(月) 22:00:08.27ID:Ik97UNWK
おっす、おらカーリング担当神。
毎回ストーンが投げられるたびに俺がコントロールしてる。

240ニュースソース検討中@自治議論スレ2018/04/02(月) 22:01:46.35ID:TGvMHSK2
>>238
ボウリングは忘れて欲しい
訳した人がバカすぎて、料理用のボウルをボウリングの球と書いてしまったそうな
関連動画にもボウリングの球は出てきてないからおかしいとは思ってたんだよね

> 【訂正】本文中に「ボウリングの球」とあったのは、
> 「(料理用の)ボウル」の誤りでした。お詫びして、訂正します。

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