【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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■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 擦るとわずかながら溶けて摩擦が減るからなあ
説明っていわれても >>14
北と南半球の人のつむじも右と左と違うよ。 何かツボがあるんだよ
ストーン
ボウリングは、回転と曲がりの向きが同じだよな
俺のようなヘボでも知っている この物理学者は東大出の物理学者だと思うけど、基本東大出てる奴は英語の論文を翻訳するしか能が無くてカーリングのような誰も証明しないような論文はお手上げって言うんだよね。
後、Ｆランク大に速攻論破される東大出の経済学者がいて、軽く突っ込まれるだけで自分が何を言っているのか理解できない理論破綻した上で、
自分が勉強不足なのを速攻自白し始めるから、本当暗記しかしてこなかったんだなって可愛そうになることがある。 氷と石が100％完全なる平面と平面ではないから
石の物質量が全方向的に100％完全な均一でないから
ライン上の氷が解ける質量が100％完全に均一でないから
石に対する空気抵抗が全方向的に100％完全に均一でないから
そりゃ曲がるとど素人は思う カーリングのリンクはボコボコ
ツルツルならあんなに滑らないし曲がらない ジャイロ効果だな。
速度(進行速度・回転速度)に対して質量が大きい。
じわっと効いてくるのだろう。 真剣に金かけて研究してないだけでしょ
ＴＯＫＩＯでさえ手間ひまかけたら論文級発見とか言われる
理系の世界なんてその程度でしょｗ 一所懸命擦ってるけど
実はスリップストリーム効果で曲がってるだけでしたってなったら笑えるｗ ウムクラップ過程だな。回転と反対方向はブリユアンゾーンから外れて逆格子ベクトル分だけ戻されるんだろう この手の話はなんとでも言える。
空間と素粒子とエネルギーがなんで存在するのか誰も知らないからなw
科学は今分かることに取り組むものであって、万能なものではない。 電車の車輪と同じなんじゃね？
氷をこすれば削れてカントがつくだけの話だったりして
＞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。
これって向かって来る時のことなのか投げた者から見てなのか分らんぞ。
たぶん向かって来る時のことっぽいけどな。
>>133
痛いかどうかは関係ないぞ。
加速度（マイナス）の値がどうなっているか、だけが問題。
「痛い」状態があるなら、それは動摩擦ではなく、素材が
破壊されながら制動するオフ車の原理だよ。
→地面を破壊することで停止。 回転方向に曲がるのは法則じゃなかったのか？
ドライヴかけて相手コートへ落ちるように入れるバレーのジャンピングサーヴや
卓球のスマッシュも同じだろ。
空気と触れているだけだが >>102
>このことから、地面に対する相対速度が大きいほど
>静止状態からかけ離れていくのだから、動摩擦は小さくなっていくと考えられる。
それじゃあ50点だな
>>1
>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。
を説明するには、「ある程度速度が上がれば動摩擦力がほぼ一定になる」ことを言わないと 一般に接地面積が増えれば摩擦は増すので、物体の表面を磨けば摩擦は増える
しかし、氷上では特殊な現象として摩擦係数が極端に小さくなることがある
シンプルに考えるならこの二つの複雑な組み合わせでカーリングのストーンは曲がるのかな？ 摩擦を減らしたら進むんだから回転方向に曲がって当たり前だろ
物理学者ってバカなのか？ ん？ストーンを転がすときにすでに回転しているじゃん？
ちゃんと読んでないからそんな単純な話じゃないんだろうが サッカーで無回転だとよく曲がることを知った時の驚き >>167
ぶれるんだよ
曲げるだけなら回転をかけた方が良く曲がる 空気の曲がりと混同している奴は死んでもいいくらいの馬鹿 ヤップ、ヤップ、ヤップ
ヤ〜ップ、ヤ〜ップ、
ヤ゛〜〜〜〜〜〜〜〜ップ 選手たちの食堂のスプーンが曲がっているのは秘密です 『飛行機が飛ぶ理由は云々』言ってたおっさんと同じ臭いがする記事 カーリングは物理学者なんかに理解できるものじゃないんだよ ボウリングも
右利きが自然に回転かけると
反時計まわりになって
左に曲がるような ストーン自体の速度に
プラスしてストーンの回転
実際には左右の一方はプラス一方はマイナス
速度に差が出ると
摩擦係数も変わる
さらに摩擦によって氷がとけるとき
摩擦係数が違うと氷の溶け具合も変わって
さらに摩擦係数が変わる
そんなところなんちゃうの？ 左の方が右よりも、ストーン表面と地面の相対速度が大きい。その結果左の氷がより
多く溶けて摩擦が減る。するとあたかもコンパスで円を描くときのように、ストーンの
右側を支点にしてストーンの左側が右回転しようとする力が継続的に働く。
このことによって右回転でストーンを投げると右にストーンが曲がる。以上。
進行方向に巻き込んだ方の氷表面はまだ完全に解け切ってない
偶力で力が打ち消し合うのではなく石との摩擦時間により摩擦係数も変化するのだ コリオリの力だろう
氷の粒子が摩擦系と重力モーメントの力を一部相殺することにより、
ファンデルワールス力の分だけ曲がる スケートで氷の上をすべれるのもまだ理由はわからんらしいね
いままでブレードのエッジの圧力で氷が部分的に融けて
水になってすべるという理論だったが
それはまちがいみたい >>167
サッカーの無回転はカルマン渦が発生して変化するって見たな ストーンの底面は真ん中が窪んでてドーナツ状
ストーンの曲がりの大きさは回転数によって変わらない
机の上で皿等を使って滑らすと氷上のストーンとは逆に曲がる
これらを説明出来る理論でないといけないから難しい ボウリングの球もストーンも卓球の球も、
反時計回りに回転をかけて滑らせると左に曲がる。
>>1の記事書いたヤツは大バカだなｗｗｗｗｗｗｗｗｗｗｗｗｗｗｗｗｗｗｗｗｗｗｗｗｗｗｗｗｗｗｗｗｗｗｗ 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。
>>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。
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。
>>167
>>168
曲がるというより揺れるんだろ。
>>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。
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 >>120
こすると少しねじれて真っ直ぐになるよね。 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 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 「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。
>>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。
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。 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 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
曲げたい方向に建物全体傾けるんだろ
ボツだな 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 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・・ ボーリングて……接地面が全然別物だろ。この記者大丈夫か？ 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 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。 >>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? 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 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。 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。 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 まだやってるのか。
ジャイロ効果に決まってるだろ。 >>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 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 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 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 >>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 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。 >>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 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 ■ このスレッドは過去ログ倉庫に格納されています
