東京工業大学の青木尊之教授を研究代表者とする東京工業大学・九州大学・慶應義塾大学の共同研究チームは、スパコンを使い、フォークボールの落ちる理由が「負のマグヌス効果」であることを初めて解明した。

 ボールは進行方向に対してバックスピンで回転すると、通常は浮き上がる力(揚力)を受けるが、この原理を「マグヌス効果」という。しかし、フォークボールはバックスピンで回転するが、ほとんど浮き上がらず放物線に近い軌道を取る。その理由は謎のままであった。そこで、研究チームは東京工業大学学術国際情報センターのスパコンTSUBAME3.0を用いて、野球ボールを縫い目の回転まで詳細に計算する数値流体シミュレーションを実施した。

 その結果、ツーシーム(1回転中に縫い目が2本しか見えない)回転のボールでは、縫い目のある範囲の角度において下向きの力「負のマグヌス効果」が発生し、低速回転のツーシームであるフォークボールを落下させる大きな要因となることが分かった。さらに投手がボールをリリースした直後の球速・回転速度・回転軸が分かれば、その後のボールの軌道を精度よく再現できることも分かった。時速151kmで1分間に1,100回転するツーシームとフォーシーム(1回転中に縫い目が4本見える回転のボール)を比較すると、同じ球速・回転数であっても縫い目の違いだけで打者の手元での落差が19cmも違うことが明らかになった。

 今回のようなスパコンによる空力解析は、野球ボール以外にも、無回転のサッカーボールやバレーボールの軌道の変化や、空力が強く影響するウィンター・スポーツなどで戦術に活用可能であり、数値シミュレーションはさまざまな産業応用も期待できるとしている。

参考:【東京工業大学】フォークボールの落ちる謎をスパコンで解明(PDF)

東京工業大学

時代を創る知を極め、技を磨き、高い志と和の心を持つ理工人を輩出し続ける理工大学の頂点

東京工業大学は産業の近代化が急務となっていた1881(明治14)年に東京職工学校として設立されました。設立以来、優秀な理工系人材と卓越した研究成果を創出し続け、現在も日本の理工系総合大学のトップにいます。東京工業大学は高度な専門性だけでなく、教養学を必修とする[…]

九州大学

日本の様々な分野において指導的な役割を果たし、広く全世界で活躍する人材を輩出し、日本及び世界の発展に貢献する

「基幹教育」と「専攻教育」から成立する学部教育。生涯にわたって学び続けることを幹に持ち、行動力を備えたアクティブ・ラーナーへと育つ力を培います。深い専門性や豊かな教養へとつながる知識・技能と、新たな知や技能を創出し未知な問題を解決するもとである「ものの見方・考[…]

大学ジャーナルオンライン編集部

大学ジャーナルオンライン編集部

大学ジャーナルオンライン編集部です。
大学や教育に対する知見・関心の高い編集スタッフにより記事執筆しています。