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

未来を切り拓く「総合知」を生み出し、社会変革を牽引する大学

今年111周年を迎えた九州大学は、12学部19学府を擁する基幹総合大学。世界最高水準の卓越した教育研究活動を展開し国際的な拠点となり得る「指定国立大学法人」として指定を受けました。これまで培い蓄積した人文社会学系から自然科学系、さらにはデザイン系の「知」を組み[…]

慶應義塾大学

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。