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「ぶれ球」と呼ばれる無回転のシュートの原理とは? 科学の視点から解析  





サッカー・ワールドカップ南アフリカ大会で話題となり、日本代表の本田圭佑選手が得意とする「ぶれ球」と呼ばれる無回転のシュートの原理について、山形大地域教育文化学部の瀬尾和哉准教授(流体力学、スポーツ工学)が科学の視点から解析し、6日発表した。放たれたボールが進む方向の裏側に生じる空気の渦が、不規則な揺れを生み出す要因だという。


瀬尾准教授は南ア大会の公式球「ジャブラニ」などを使って実験。回転しない状態で風やレーザー光を当て、周囲の空気の流れを分析した。ボールの両脇から後ろに空気が流れると、裏側に低圧の空間が発生。周囲の空気を巻き込むようにしてU字形の渦が生まれる。この渦が不規則に向きを変えることで空気の流れが変化し、ぶれが生じるという。

渦を発生させるには、スピンをかけずにボールをけるほか、ボール自体も凹凸が少なく理想的な球体に近くなければならない。ジャブラニは少ないパネルを機械で張り合わせて作られており、球体に近いとされる。瀬尾准教授によると、金属球を使って渦を発生させた先行研究はあるが、サッカーボールで証明したのは初めて。

W杯でぶれ球が目立ち始めたのは2006年ドイツ大会から。ドイツ大会の公式球と比べ、ジャブラニは空気抵抗が小さく、「スピードが落ちず、よりゴールに近い地点でぶれる特徴がある」(瀬尾准教授)という。本田選手がW杯のデンマーク戦で決めた先制ゴールも、無回転でぶれるように落ちている(以下略)

河北新報



2 :名無しのひみつ:2010/07/13(火) 00:04:14 ID:89fFSvbR
> 放たれたボールが進む方向の裏側に生じる空気の渦
カルマン渦?



24 :名無しのひみつ:2010/07/13(火) 07:51:11 ID:uZlroY6B
>>2
だな。あるいはその前段階で、ボールの後ろで非対称になり初めくらいかな。既に70km/hを超えるシュートで無いと無回転でも揺れは生じないなどの研究があるんだっけ。

スンスケも無回転を蹴ることは一応出来たが、遅過ぎてあまり実用的ではなかったという、さすがに70km/hは超えていただろう。



4 :名無しのひみつ:2010/07/13(火) 00:17:16 ID:GBLG5+QD
フォークボールと同じ、流体力学では常識だろ?

20 :名無しのひみつ:2010/07/13(火) 03:49:01 ID:uZlroY6B
>>4
フォークも一応回転数を減らして落とす球だな。でも、フォークはナックルよりは回転数が多い。それもバックスピンでなく、ごく遅いシュート回転が掛かっている人が多い。

稀にほとんど回転しないフォークを投げる人もいて(指が長く、人差し指と中指が曲がっててちょっと向き合ってるような人など)その場合やっぱり多少揺れる。



7 :名無しのひみつ:2010/07/13(火) 00:45:00 ID:rnwb239p
無回転で射出されたボールでも、〇~ こんな風にボールに紐を付けておくだけで真っ直ぐ飛ぶよ?
凧の足と同じ理屈。


9 :名無しのひみつ:2010/07/13(火) 00:54:43 ID:B6ZNMUat
原理が分かっても予測できなければ意味ないし、まず再現性ないし。
無意味すぎる研究。

11 :名無しのひみつ:2010/07/13(火) 01:05:09 ID:FvsdPQCM
>>9
実際のサッカーボールを使って証明。



10 :名無しのひみつ:2010/07/13(火) 01:01:24 ID:yaPDIBnH
流体工学やっても日本じゃ扇風機しかつくれないって、予備校の物理の講師が言ってたが本当?

12 :名無しのひみつ:2010/07/13(火) 01:20:12 ID:LLO+OHH5
>>10
それはないわw 造船分野での流体力学は、日本はかなり高い技術築いているから。
航空分野ではやはり軍事産業を持っている国には遅れをとるかも!?

46 :名無しのひみつ:2010/07/13(火) 15:09:14 ID:Niq554TQ
>>10
どこの予備校だよ、世界初の数値計算は東大の川口先生だよ?(円筒周りの流れ)

空母から発艦する戦闘機を見て、世界で最初に地面効果に気づいたのは東大の今井先生だし、グリッドジェネレーションも日本発だし、20世紀の流体力学は日本抜きには語れないよ。



13 :名無しのひみつ:2010/07/13(火) 01:25:48 ID:YmbQnD0O
ドイツ大会のほうがミドル入ってた気がするんだが気のせい?


18 :名無しのひみつ:2010/07/13(火) 02:47:20 ID:ibuTSmiv


24 :名無しのひみつ:2010/07/13(火) 07:51:11 ID:uZlroY6B
>>18
回転数が少ないのにボールが良く曲がっているのは、昔のボールだからか。今大会の遠藤のシュートはもっと回転数が多かったが、標高も高くジャブラニだから2mくらいしか曲がらなかった。



21 :名無しのひみつ:2010/07/13(火) 05:13:32 ID:KdpFQZJ3
野球のボールは縫い目があるから、それを進行方向にどう回転させるかで決まる。


22 :名無しのひみつ:2010/07/13(火) 05:18:15 ID:bC6jc4r+
無回転ボールの不規則性は周囲の空気の不規則性との相互干渉によるものなんだから。
主体と環境の相互作用が生み出す奇跡。


23 :名無しのひみつ:2010/07/13(火) 06:33:00 ID:HLsz54bx
つまり、さっさとナビエストークス方程式の一般解を見つけろと言う事か。
ナビエストークス方程式


24 :名無しのひみつ:2010/07/13(火) 07:51:11 ID:uZlroY6B
> ボールの両脇から後ろに空気が流れると、裏側に低圧の空間が発生。

周囲の空気を巻き込むようにしてU字形の渦が生まれる。
この渦が不規則に向きを変えることで空気の流れが変化し、ぶれが生じるという。

26 :名無しのひみつ:2010/07/13(火) 08:16:07 ID:9toq9arP
>>24
これ、ボールを打つ側で意外と軌道を制御できるんだぜ。
カルマン渦ってそんなに規則的なんか?



31 :名無しのひみつ:2010/07/13(火) 09:51:26 ID:dW/59Va9
アディダスが開発時に検証してそうなんですけど。


38 :名無しのひみつ:2010/07/13(火) 10:56:19 ID:JWObpLwE
ピンポン玉の方が軽い分、凄い球が打てそうな気がするんだが、逆に軽すぎて回転がかかっちゃうのかな。

45 :名無しのひみつ:2010/07/13(火) 14:11:16 ID:vFFX3PxR
>>38
ピンポン玉をナックルの握りで投げると、びっくりするくらい落ちるよね。


51 :名無しのひみつ:2010/07/13(火) 17:02:28 ID:CUcfI3C9
>>45
ピンポン球は完璧な無回転が決まると、ラケット一個分近くずれる。
・・・これで初速が150km/h越えだから、まず当てるのは無理。



40 :名無しのひみつ:2010/07/13(火) 11:12:56 ID:XO3yVwhb
> ぶれ球
由紀夫に研究をさせろよ。


42 :名無しのひみつ:2010/07/13(火) 12:11:27 ID:dj1bc9UN
フローターサーブ?

43 :名無しのひみつ:2010/07/13(火) 12:18:09 ID:BQTGtItK
>>42
いんや違う。フローターで無回転と回転を、ジャンプでも無回転と回転を使い分けてた。
ジャンプ無回転はめんどくさかったけど。



53 :名無しのひみつ:2010/07/13(火) 17:37:02 ID:l/HRD7KT
この調子でジャイロボールも解析してくれ。

64 :名無しのひみつ:2010/07/14(水) 03:19:22 ID:pH92p7oD
>>53
ジャイロである事自体にはあまり意義は無い。) (を正面に向けてジャイロ回転だと抵抗が少ない。

⊃∪⊂∩を正面に向けてジャイロ回転だと抵抗が大きい。だったらこのような面を向けて無回転でも同じじゃんと思われそうだが、完全に1方向を進行方向に向けたボールなんてナックルそのものでもっと難しい、だから回転掛けるくらいで丁度良いというのが、2006年くらいまで言われていた。

しかし別の研究機関で調べたら、) (を正面に向けてジャイロ回転でも、普通のバックスピンより抵抗大きかったという結果が出たためこの辺がgdgdになってしまった。



55 :名無しのひみつ:2010/07/13(火) 22:23:40 ID:AERzUov+
ボールの振動も計算に入ってるのかな?


58 :名無しのひみつ:2010/07/14(水) 00:34:42 ID:qJfUaDOj
公式球「ジャブラニ」が原因では?
アルゼンチン代表の控えによると、恐ろしく出来が悪いんだと。


60 :名無しのひみつ:2010/07/14(水) 01:57:00 ID:t3FmmD7X
無回転サーブは進行方向左右に交互に渦ができて、押し合いするからブレる。

62 :名無しのひみつ:2010/07/14(水) 02:10:06 ID:w16KcOIs
>>60
球の後ろだ、カルマン渦ができるのは。

63 :名無しのひみつ:2010/07/14(水) 02:30:19 ID:t3FmmD7X
>>62
読解力無しか?
進行方向上下じゃなくて左右だよ。



65 :名無しのひみつ:2010/07/14(水) 04:40:10 ID:pH92p7oD
ジャイロは幾つもの研究機関が風洞やら数値計算やらを調べている。>>1にも関与してて面白いのがお茶の水女子大で行われた研究。極めて遅いジャイロ回転(リリースからミットに捕球されるまで2回転以下)のジャイロ回転だと、全く回転しないより、横へのぶれが大きくなったという。

またトップスピンやバックスピンやサイドスピンより、ジャイロスピンの方が多少回転数が大きくなっても、ブレやすいため、ナックルを投げる時の技術的難易度も下がる、と記されている。サッカーボールでも稀にジャイロ回転のキックが見られる。


75 :名無しのひみつ:2010/07/16(金) 02:32:50 ID:IPQjfmLe
ゴルフのドローボールとフェードボールもこれか?


76 :名無しのひみつ:2010/07/16(金) 05:01:13 ID:IPQjfmLe
ダルビッシュのジャイロ回転に近い縦スラ


78 :名無しのひみつ:2010/07/17(土) 03:02:55 ID:b9qXpkQp
>>76
松坂も含めてその手のジャイロwで落ちる球は、結局トップスピン方向に若干傾いた縦スラ、あるいは宜野座カーブだった。

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19157 :  2010.07.20 Tue 13:15  

カルマン渦って言ってる奴らは残念ながら間違いだろう
層流⇔乱流の遷移が関係してる領域だからで
抗力係数の増減と流速(球速)が行ったり来たりして起きる現象だろう
  • #-
  • 名無し隊員さん 
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19158 :  2010.07.20 Tue 13:17  

熱気がモワンモワンのサッカーコートで、カルマン渦の実験したやついるの?
  • #-
  • 名無し隊員さん 
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19159 :  2010.07.20 Tue 13:36  

所さんの目がテンでやってたブレ球の特集がわかりやすかった
  • #-
  • 名無し隊員さん 
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19160 :  2010.07.20 Tue 14:47  

ぽっぽネタが絶対あると思ったら案の定
  • #-
  • 名無し隊員さん 
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19162 :  2010.07.20 Tue 15:55  

バレーのフローターだよな?20年前からあるけど、予測不可能で厄介なんだよな。打った方も予測できないんだけどw
  • #-
  •      
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19163 :  2010.07.20 Tue 16:19  

>26
二輪車でトラックの後ろを走れ。体感できるから。
てかスズキの流速センサがカルマン渦を超音波で検出する形式だったはず。そのくらいには規則的。
  • #-
  • 名無し隊員さん 
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19164 :  2010.07.20 Tue 16:47  

サッカーボールをつま先で蹴ると普通に無回転になるだろ
  • #-
  • 名無し隊員さん 
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19165 :  2010.07.20 Tue 18:30  

トゥーキックだとボールの変形大きそう
>渦を発生させるには、スピンをかけずにボールをけるほか、ボール自体も凹凸が少なく理想的な球体に近くなければならない。
  • #-
  • 名無し隊員さん 
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19166 :  2010.07.20 Tue 18:50  

なぜ河北新聞…
  • #-
  • 名無し隊員さん 
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19167 :  2010.07.20 Tue 19:27  

野球のナックルボールってのは投手の手を離れてキャッチャーミットに収まるまでの間に1/4~1/2回転程度らしいな
それ以上回るとダメらしい、故に難しく投げられる人が少ない。

米19164
やっぱインサイドじゃね?
  • #-
  • 名無し隊員さん 
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19168 :  2010.07.20 Tue 19:38  

10年以上前に三浦アツが蹴ってたときは大して話題にならなかったのに何を今更感があるw
3年くらい前にアツ自らが実験体になって、NHKハイビジョンで特集番組もやってたぞ。

ロベカルは基本アウトスライスで、ブレ球とはちょっと違う。
今まで見た中では、キックモーションが同じなのに足首の角度だけで無回転とスピンを蹴り分けるジュニーニョが一番凄かった。
あんなの誰も取れねえぞ。
  • #-
  • 名無しさん@ニュース2ちゃん 
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19169 :  2010.07.20 Tue 20:23  

大きく表面の形状がかわるのはサッカーボールくらいだろか。

ほかの球技では考えられんと思うが・・
ゴルフや野球の場合、反発係数の規定とかは変わるが
表面形状は変わらんよな・・・。ともいえないか

大きく変わったのってなんかあったかなぁ・・・

ボール以外では、スキーのウェアや板の規定が変わるか。
水泳、スケート、野球のバット、・・・・うーーん思いつかん。  
  • #-
  • 名無し隊員さん 
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19172 :  2010.07.20 Tue 20:35  

ナックルって爪とか腕に負担が大きいけど
キックでもそのへんどうなの?
  • #-
  • 名無し隊員さん 
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19175 :  2010.07.21 Wed 01:44  

足の甲で蹴るからそんな負担は無いんじゃないか
あまりにたくさん蹴りすぎると疲労骨折したり
トゥーキック(つま先)で蹴ると爪に負担がかかって
割れたり剥がれたりする原因になるだろうけど
  • #-
  • 名無し隊員さん 
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19176 :  2010.07.21 Wed 03:22  

>>19167
>1/4~1/2回転程

この回転数は無回転の球が進む時、縫い目に掛かる空気抵抗で発生する避けられない回転
  • #-
  • 名無し隊員さん 
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19178 :  2010.07.21 Wed 12:28  

※168
ジャブラニの場合、その変化が通常より大きいから今回話題になったんでしょ。
実際、選手達から酷評が多かったわけだし。
  • #-
  •   
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19213 :  2010.07.22 Thu 18:38  

子供が遊ぶ様なサッカーボールより小さいビニールのボールを蹴ると激しく変化したのが面白かったな
キャプテン翼並みだった
サッカー経験者が蹴ったら相当変化すると思うんだけどな
  • #-
  • 名無し隊員さん 
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19311 :  2010.07.26 Mon 14:19  

この記事キリ番じゃね
  • #-
  • 名無し隊員さん 
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21352 :  2011.01.09 Sun 17:50  カルマン渦

「カルマン渦が規則的にできるか」との書き込みがありましたが、規則的にできます。今の車はほとんど電子制御になっていますが、エンジンへの吸気量は全てカルマン流量計でされています。カルマン渦を発生させて超音波で渦の間隔を測る事で吸気量を測っています。
  • #-
  • JUN 
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