【物理】フォークボール落ちる謎、スパコンで解明　「負のマグヌス効果」　東工大など [すらいむ★]

**すらいむ ★** · 2021/03/23(火) 13:39:31.99

フォークボール落ちる謎、スパコンで解明　「負のマグヌス効果」

　野球で投手が投げるフォークボールが「落ちる」のは、ボールの回転数が直球に比べ少ないからではなく、回転しながら進む際に下向き垂直方向に働く力「負のマグヌス効果」が起きていることが理由だと、東京工業大などの研究チームが導き出した。
　ボールの縫い目の回転の仕方によって、浮き上がる力とは真逆の力が働いていた。
　１回転で縫い目が４本見えるフォーシームに比べ、同じく２本見えるツーシームのほうが落差が大きく、１９センチも差があったという。

（以下略、続きはソースでご確認下さい）

産経新聞　3/23(火) 13:27
https://news.yahoo.co.jp/articles/358ff7b63c606506d3611ba04d1cd15b42d2a805

**名無しのひみつ** · 2021/03/23(火) 19:41:55.82

>>14
評価

**名無しのひみつ** · 2021/03/23(火) 19:48:51.60

そういえば進行方向に対して上向きに回転掛かってるのに落ちるんだよな
今まで疑問にも思わなかったわ
エアソフトガンなんかはポップアップシステムで上向き回転で弾道安定させるしな

**名無しのひみつ** · 2021/03/23(火) 19:50:19.65

ホップアップ

**名無しのひみつ** · 2021/03/23(火) 21:59:54.20

進行方向に対して直角な回転軸つまりまるでロードローラーを転がすように回転
していれば、ホップかドロップになるだろう。
進行方向に対して回転軸がまっすぐならば、ライフルの銃弾と同じで、特に変な
弾道をとらないだろう。
それでは、進行方向に対して回転軸が、並行でも垂直でもなければどういうことに
なるのだろうか？

**名無しのひみつ** · 2021/03/23(火) 22:27:00.85

>>44
＞進行方向に対して回転軸がまっすぐならば、ライフルの銃弾と同じで、
特に変な弾道をとらないだろう。

20年前からジャイロボールなどと言われていた
縫い目の向き次第で、バックスピンが無い割には妙に押し込むように伸びるとか
逆に思ったより寸詰まりな弾道になるとか言われている

更に、これを思い切り大きな弧を描いて投射すると
上がる時に右に行って降りる時に下に行く(あるいはそれらの逆)となる

＞進行方向に対して回転軸が、並行でも垂直でもなければ

最近、MLBの中継などを見ながらツイートしている
お股ニキというハンドルネームの人がそれについて言及していたかな

普通の横回転のスライダーやシュートや2シームだと曲がり過ぎて
打者が見切ってしまう事が多い
だから、少しだけ回転軸を斜め前にしておくと
動きが少し小さくなって上手くストライクゾーンに収まるんだと
いろんな投手の変化球のデータで、打者を効率よく打ち取っている球は
そんな回転のが多いよ、なんて話をしている

またこれはもっと前から言われていたのだが、ボールがどうしても弧を描くんだから
回転面が斜め前を向くようにしておくと、打者の手元で
ボールの進行方向に対してマグナス力が強く働いて
急に横への動きが大きくなるように錯覚するはずだ！という話もある

**名無しのひみつ** · 2021/03/24(水) 00:08:58.64

野球のボールも回転が良く見えるように、
縫い合わせてある皮の色をそれぞれ違う
ものにすれば良いのにね。

**名無しのひみつ** · 2021/03/24(水) 00:15:59.33

>>46
そういうボールも売ってるよ

**名無しのひみつ** · 2021/03/24(水) 00:27:02.93

この場合は公式戦で使うべきと言いたいんじゃないの売ってるとか言うなら何でもあるだろうし
作ることだってできるしなでも試合で使えないなら意味はない

**名無しのひみつ** · 2021/03/24(水) 00:46:17.14

サッカーのボールは昔はどれもこれも
６角形と５角形のタイル張りのような模様だったが、
最近の公式球はそうではなかったりするのな。

野球のボールも色模様付きにすれば、回転の速さが
見えるだろうかな？

ピッチャーが投げた球の航路だけを気にしている
ようだが、バッターがバットでヒットしたときの
球の跳ね具合とか、打撃によって球の回転がどうてら
したらその打球の飛び方がこうてらして、
ホームランが出やすいとか出にくいとか、いろいろ
気になることはあるだろうて。

**名無しのひみつ** · 2021/03/24(水) 00:53:39.55

>>15
回転がかかってるからじゃなくて、回転が減ると揚力の減少と空気抵抗で落ちると思われてたのが、回転が減ると縫い目の影響で下向きの力がかかる回転位置が増えるから落ちるという話かと。

そして下向き力は4シームより2シームの方がより大きいって話。
同じストレートで2シームが沈む理由も解明されたわけだ。

**名無しのひみつ** · 2021/03/24(水) 00:59:15.78

この研究結果で重要なのは、回転や揚力、空気抵抗以外にも、縫い目の形や位置が変化に影響しているってとこでしょ。

乱暴に言ってしまえば、飛行機の翼よろしく、縫い目の形が変わるだけで変化の仕方が変わるってこと。

**名無しのひみつ** · 2021/03/24(水) 03:58:54.66

硬球でナックルボールを投げるよりも、バレーボールで
回転が少なくて揺れるサーブを打つ方が簡単だな

**名無しのひみつ** · 2021/03/24(水) 08:20:52.86

こんなんより、ラプソードとか使った方が、安くてずっと役に立つｗ

**名無しのひみつ** · 2021/03/24(水) 12:26:48.20

投げてみた経験とテレビで見る限り
動くツーシームとか沈むストレートとか縫い目の影響で勝手にボールが変化するなんて事はほぼ無いな
動く球というのは実際にはスライダー方向かシュート方向にカットボールのように意識して小さく曲げていかないと変化しない
沈む球も単に放物線でお辞儀しちゃったか、しょぼいナチュラルシンカーその程度の球だなとしか思わん

**名無しのひみつ** · 2021/03/24(水) 14:02:22.06

唾を付けて投げるのがスピットボールらしいが、今はルール上は禁止らしい。

**名無しのひみつ** · 2021/03/24(水) 14:34:44.68

黒田はシュートをMLBで投げて打たれまくったから
10～15㎝沈ませようとして回転を斜め上から水平にして
それを2シームと呼んでたんだよな

**名無しのひみつ** · 2021/03/25(木) 14:32:12.57

軟式テニスのボールのように柔らかくてぼよんぼよんする球は、
飛んでいる途中に回転の遠心力で扁平になったり、
そこまでいかずとも、振動で球形からのずれが振動していたりすれば、
その周りを流れる空気の流れに影響を与えたりして、
なかなか一筋縄の動きをしないのじゃなかろうか？

**名無しのひみつ** · 2021/03/25(木) 16:05:35.02

>>57
回転が速いと左右にぶれることもある

でも野球中継でも左右にぶれる2シームって少なくない
一度スライダー方向に動き掛けてからシュートするようなの

しかもそれが打ちにくいわけでもなく、結構打たれてるのも見かける

**名無しのひみつ** · 2021/03/26(金) 03:45:52.08

学問的興味からは、特殊な投球機を実際に作って、ボールが崩壊しない程度の
たとえば秒速百回転とか千回転ぐらいで、野球のボールを通常のピッチングの
速度程度（時速１２０キロ～２００キロ）で投げてみて欲しいね。

**名無しのひみつ** · 2021/03/26(金) 07:15:53.55

>>59
>>35にも同じ様な書いてあるが移動距離に対して回転数が増加して表層の空気流が粘性によって引っ張られたら結局は正の向きに戻る

**名無しのひみつ** · 2021/03/26(金) 08:23:31.21

こんなくだらないことを調べるためにスパコン作ったのかよ。情けなくて
泣けてくる。

**名無しのひみつ** · 2021/03/26(金) 09:07:55.29

>>2
コマツ

**名無しのひみつ** · 2021/03/26(金) 09:28:52.14

>>61
フォークボールの縫い目の向き次第で落差が変わる

MLBなら何億円の差になってくるかなあ
一部投手が有利になるか
そもそもMLBでスプリットを多用してるのは日本人投手くらいか

ジャイロボールは20年以上前にスパコ
ンを使ってその挙動が発見されたが
今ならGPUつきPCで計算するとして、cudaコア数が5000くらいのを使えば良いかねえ

**名無しのひみつ** · 2021/03/26(金) 09:42:54.94

空気抵抗のない放物線落下に対して、ストレートは回転で浮力、
フォークは正面からの空気抵抗で進行方向への減速（早めの落下）かと思ってたけど、
空気抵抗で下への力も働くってこと？それで、どの程度軌道が変わるのかな？
進行方向への空気抵抗の違いも含めてフォーシームとツーシームで19センチの差っていうのはわかるんだけど、
下への力がどの程度軌道に影響するのか分からない。

**名無しのひみつ** · 2021/03/26(金) 09:45:36.02

じゃあ軟式ボールは落ちにくかったりするんだ

**名無しのひみつ** · 2021/03/26(金) 09:56:40.48

>>フォークボールが「落ちる」のは、ボールの回転数が直球に比べ少ないからではなく
誤解を招く記事のような気がする。
フォークボールが「落ちる」のは、ボールの回転数が少ない＋アルファ（ちょっとした影響）
っということではないの？研究の過大評価にも思えるんだけど。

**名無しのひみつ** · 2021/03/26(金) 21:51:34.45

前回の東京オリンピックで、女子バレーボールで日本のサーブに敗れたソ連の
チームは、ボールに何か秘密があるのではないかと疑って、ボールを持って帰って
研究したというね。でもボールにはインチキは見当たらなかった。

**名無しのひみつ** · 2021/03/27(土) 05:09:46.36

ボウルの後方の下側と、後方上側で気圧差ができて、基本気圧が低いのと気圧が高いのでは
高いほうから低いほうへ力が発生するのは当たり前だよ。

**名無しのひみつ** · 2021/03/28(日) 18:38:54.84

縫い目ってそんなに厳格に決まって作られて居るのだろうかな？
糸の材質とかそうして、縫い目の形とか。皮の表面の滑らかさなども
たとえば製造メーカーや日米間で違ったりしないの？
日本の某球場の公式球は反発係数が怪しいといわれてたりもしなかったっけ？

**名無しのひみつ** · 2021/03/28(日) 19:52:31.49

ものすごく握力があれば、ボールをぎゅっと強く握って、
球を少しだけ扁平に変型させてから投げれば、
変化球の程度が凄くなりそうだが。ルール上はどうなるかな？

**名無しのひみつ** · 2021/03/28(日) 20:23:43.69

>>69
＞縫い目ってそんなに厳格に決まって作られて居るのだろうかな？

2シームと4シームのボールについて調べている時に
特にジャイロ回転で飛ぶボールについて「4シームジャイロは2シームジャイロより
空気抵抗が小さい」と、数値計算の結果では出て来た

ところが現実のボールで調べたら、4シームジャイロの方が空気抵抗が大きい場合が多発
要するにボールなんて真球からは若干でも歪んでたり縫い目がある所は高くある所は低い、
なんてのも多くてあまり参考にならんとの事

**名無しのひみつ** · 2021/03/29(月) 02:27:18.38

バットで一発パカーンとセンターフライを上げるほど叩いたら、
多分ボールの表面にへこみができたり、縫い目が歪んだりして
球形からのずれが拡大してしまうことだろう。
ボールっていつ審判が取り替えるんだっけ？
打者は、審判にボールを新品と取り替えてくれと主張できたかな？

**名無しのひみつ** · 2021/03/29(月) 06:03:29.66

メジャーの硬球。ルール上は幅がある。範囲内の実際の分布は不明
　5.0 ≦ ≦ 5.25 ounce 重さ
　（141.748g ≦ ≦ 148.835g）
　9.0 ≦ ≦ 9.25 inch 周長
　（72.76564 ≦ ≦ 74.7869 mm 直径）
　0.514 ≦ ≦ 0.578 coefficient of restitution（離間速度/接近速度）
　ダブルステッチ108（シングルステッチ216）

記録が出そうな試合には個体識別可能なボールを使うとのこと

**名無しのひみつ** · 2021/03/29(月) 06:50:04.90

Juiced ball theory
https://en.wikipedia.org/wiki/Juiced_ball_theory

juice ：スラングっぽい使い方で、レース前に競走馬に麻薬を打つみたいなニュアンス。
全チームの合計ホームランが急に過去最高年より1割増えてボールが疑われたとか、
そういう話が何度かあったようだ

**名無しのひみつ** · 2021/03/29(月) 11:41:16.26

>>69
Wikipediaに書いてある。日米両方経験したピッチャーも同じ事を言っている。

https://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%83%9C%E3%83%BC%E3%83%AB_(%E9%87%8E%E7%90%83)#%E7%A1%AC%E5%BC%8F%E7%90%83

＞NPB公式球が野球規則に定められた大きさ・重さのほぼ下限であるのに対し、MLB公式球は
＞ほぼ上限であるため、日本の公式試合球よりも若干大きく、重い。表面の牛革の質感は日本
＞のものよりもツルツルとした滑らかなもので、縫い目も日本のボールより高く、空気抵抗の違い
＞から同じ握り・投げ方の球種でも日本の公式球とは変化の度合いに違いが出る。

＞ボールの反発力のテストがコミッショナー事務局によって行われ、このテストで算出される時速
＞270キロ（ボールとバットの標準的な相対速度）時における反発係数が0.4034-0.4234 の基準を満た
＞すボールが合格となり、ボールに公認マーク（日本野球機構マーク、証明用ホログラム、コミッショ
＞ナー署名、以上3つの印刷）が付けられる。

**名無しのひみつ** · 2021/03/29(月) 11:43:09.10

>>70
分身魔球かよｗ

爪で傷つけた場合はどうなんだろうね。

**名無しのひみつ** · 2021/03/29(月) 11:44:11.93

>>72
ボールの交換は、どちら側も要求できるはず。

**名無しのひみつ** · 2021/03/29(月) 15:05:17.84

垂直尾翼の鶴のマークの赤い色がミサイルの標的機と似ていたので、
ミサイルはそれに命中して尾翼を破壊したんだろう。

赤い色をした何かが執拗に旅客機を追尾していることを乗組員と
乗客の一部がみていたはず。飛行機に搭載のレーダーに映るような
ものかどうかは知らないがね。

**名無しのひみつ** · 2021/03/31(水) 19:18:59.12

ゴルフのボールもでこぼこがある方が遠くまで飛ぶという。
グラブで思い切り叩いたゴルフの球は、形が崩れて元には戻らない。
ゴルフボールに塗ると飛距離が伸びるとかいう怪しいワックスが
売られてたりしたことがあったが、紳士のスポーツにインチキするなよ。

**名無しのひみつ** · 2021/04/05(月) 07:18:47.56

投げたらブーメランのように舞い戻ってくるという魔球は無理だろうけれども、
ブーメランの飛行を計算機でシミュレートしてみたらどうなるのだろうか？
空気が薄いとどうかとか。

**名無しのひみつ** · 2021/04/06(火) 03:33:26.03

フォークって遅い逆回転？
遅い順回転？

**名無しのひみつ** · 2021/04/06(火) 03:52:35.36

>>81
順回転で落ちるならスパコンいらなくて、
遅いとはいえ、バックスピンがかかってるのに落ちる理由が、
負のマグヌス効果だそうです。

**名無しのひみつ** · 2021/04/07(水) 06:00:13.14

ヘリコプターのプロペラーの設計にはこういう技術が使われているのだろうか？
ヘリのペラに油やドロなどが付いて汚れたら、揚力がおかしくなるとか、
そういうのが出せる？

**名無しのひみつ** · 2021/04/07(水) 09:39:59.77

>>83
１．ヘリコプターの場合、プロペラではなくローターである。
２．揚力と抗力は設計判断の重要指標で、風洞実験やシミュレーション、試作品テストは当然行われている。
３．油やドロの付着は、付着の仕方が非定型なので、シミュレーションはしていないと思われます。
４．ローターの汚れは設計性能を変化させる可能性があるので、実機では普段から点検整備してます。

**名無しのひみつ** · 2021/04/07(水) 10:28:32.27

>>51
縫い目で変化変わるってのは元から判明しててさほど重要じゃないでしょ

**名無しのひみつ** · 2021/04/07(水) 13:53:15.76

>>1
＞　ボールの縫い目の回転の仕方によって、浮き上がる力とは真逆の力が働いていた。
＞　１回転で縫い目が４本見えるフォーシームに比べ、同じく２本見えるツーシームのほうが落差が大きく、
＞１９センチも差があったという。

いやイミフっすｗ

**名無しのひみつ** · 2021/04/07(水) 14:48:09.24

雨に濡れると揚力が下がるなどあれば、ヘリも大変だな。

**名無しのひみつ** · 2021/04/08(木) 00:09:54.50

>>86
イミフなのはシーム？マグヌス効果？

あー、元記事読めなくなってんな

**名無しのひみつ** · 2021/04/08(木) 09:16:55.56

凄い打球打つ奴が居たんだけどフォークと同じでフェンス際で急降下してた
強打者な割にホームランゼロｗ
軟式だとおこりにくいが硬式だと起きる

**名無しのひみつ** · 2021/04/08(木) 22:26:28.06

>>89
センスありすぎ(？)で真芯で捉えてんのかな

**名無しのひみつ** · 2021/04/10(土) 09:36:53.13

ボールの運動ベクトルを丁度180度変えるという拘束の下でも
回転を与える打ち方と与えない打ち方がある。（ホームランは180度ではないと思うけど）

【物理】フォークボール落ちる謎、スパコンで解明 「負のマグヌス効果」 東工大など [すらいむ★]

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