非垂直衡突における反発力測定法の開発

スポーツにおける物理現象の中では衡突現象が非常に多くみられるが,とりわけ球技においては打具とボールの反発力がパフォーマンスに大きな影響を与える.打具の打球面がボールの進行方向に対して垂直に衡突すればボールに回転を与えることはできないが,現実にはまれにしか起こらない.これまで,打具の特性の一つとして卓球ラバーの反発係数の測定を行ってきたが,打球面に対して垂直方向の反発係数の測定にとどまっており,これらの数値はプレーヤーの実感とは異なっている.これは実際のプレー場面においては主に非垂直衝突現象が起こっているからであり,この場合用具の特性を表す方法が必要であると考えられる.そして,ボールと打具の非垂直衡突が起こる際にはボールの回転が必ず生ずるため,ボールと打具との摩擦特性とボールの回転特性(慣性モーメント)を明らかにする必要がある.そこで本研究では,卓球のボールとラバーを用いることによって,摩擦に関しては滑り現象が起きないことを前提にして,非垂直衝突現象についての特性を明らかにする方法を開発をする.しかし,反面,卓球のボールは質量が非常に少なく,直径も小さいため慣性モーメントの測定を行うことは非常に困難であると考えられる.本研究ではつり下げ法で測定を行い,糸の材質,長さを変えてその妥当性の検討を行った.その結果,卓球ボールの慣性モーメントは約4.8×10^<-7>であった.また,衝突前後におけるボールの回転数の変北は高速ビデオ撮影により行い,その結果入射時の回転数が125.4rpmに対して反射時の回転数は-47.4rpmであった.

スポーツにおける物理現象の中では衡突現象が非常に多くみられるが,とりわけ球技においては打具とボールの反発力がパフォーマンスに大きな影響を与える.打具の打球面がボールの進行方向に対して垂直に衡突すればボールに回転を与えることはできないが,現実にはまれにしか起こらない.これまで,打具の特性の一つとして卓球ラバーの反発係数の測定を行ってきたが,打球面に対して垂直方向の反発係数の測定にとどまっており,これらの数値はプレーヤーの実感とは異なっている.これは実際のプレー場面においては主に非垂直衝突現象が起こっているからであり,この場合用具の特性を表す方法が必要であると考えられる.そして,ボールと打具の非垂直衡突が起こる際にはボールの回転が必ず生ずるため,ボールと打具との摩擦特性とボールの回転特性(慣性モーメント)を明らかにする必要がある.そこで本研究では,卓球のボールとラバーを用いることによって,摩擦に関しては滑り現象が起きないことを前提にして,非垂直衝突現象についての特性を明らかにする方法を開発をする.しかし,反面,卓球のボールは質量が非常に少なく,直径も小さいため慣性モーメントの測定を行うことは非常に困難であると考えられる.本研究ではつり下げ法で測定を行い,糸の材質,長さを変えてその妥当性の検討を行った.その結果,卓球ボールの慣性モーメントは約4.8×10^<-7>であった.また,衝突前後におけるボールの回転数の変北は高速ビデオ撮影により行い,その結果入射時の回転数が125.4rpmに対して反射時の回転数は-47.4rpmであった.