マグヌス効果の説明　ボールはなぜ曲がるのか？

1 ：風吹けば名無し＠＼(^o^)／：2016/06/09(木) 23:21:13.58 ID:UQoQjZAV0.net

・慣性の法則

物理学の法則の一つに、「質点は、力が作用しない限り、静止または等速直線運動する」
という慣性の法則がある。
ボールで説明すると、静止しているボールは外部から力を加えられない限り静止したままであり、
動いているボールは外部から力を加えられない限り同じ方向に同じ速度で動き続けるという意味である。

なお、斜め上に向かって投げたボールの軌道が地面に向かって曲がっていくのは
地球の重力、地面を転がしたボールがやがて止まるのは地面との摩擦力や空気抵抗が
ボールに働いているからである。
重力も空気抵抗もない宇宙空間では、投げたボールは同じ方向に同じ速度で動き続けるだろう。

2 ：風吹けば名無し＠＼(^o^)／：2016/06/09(木) 23:21:34.10 ID:UQoQjZAV0.net

・ベルヌーイの定理

マグヌス効果を説明する前に、もう一つの物理学の法則について理解する必要がある。
それは、気体の移動速度が上がれば上がるほど、その気体の圧力は下がるというものである。
簡単に言うと、空気の流れ（つまり風）の弱いところから強いところに向かって、押される力がかかる、といった感じだろうか。

具体例をいくつか挙げると、
風船を２つ並べてその間に息を吹きかけると、２つの風船は互いに近づく
机に２つ空き缶や空きペットボトルを並べ、その間に息を吹きかけると互いに近づく
ドライヤーの吹き出し口を上に向け、ピンポン球を風に乗せるとピンポン球が宙に浮く。
多少ドライヤーを動かしてもピンポン球は落ちない（ドライヤーは中心部に近いほど風が強く、ピンポン球も圧力の低い中心部に近づいていこうとするため）

これらはすべてこの法則によって引き起こされる現象である。
ちなみに、この法則をベルヌーイの法則、またはベルヌーイの定理という。

3 ：風吹けば名無し＠＼(^o^)／：2016/06/09(木) 23:21:51.29 ID:e9N1p/oA0.net

違う

4 ：風吹けば名無し＠＼(^o^)／：2016/06/09(木) 23:22:01.23 ID:LvK2awXAp.net

違う

5 ：風吹けば名無し＠＼(^o^)／：2016/06/09(木) 23:22:16.36 ID:3kTcevbOd.net

違う

6 ：風吹けば名無し＠＼(^o^)／：2016/06/09(木) 23:22:34.98 ID:UQoQjZAV0.net

さて、地球上でピッチャーがボールを手前方向の回転（ピッチャーから見てボールの下側が奥に、
上側が手前に動くような回転）をかけて投げた場合、ボールにどのような力がかかるのかを考えてみよう。

まず、ボールが受ける空気の流れに注目してみる。
このとき、ボールは空気中を移動しているので空気抵抗、つまり逆方向の空気の流れを受ける（下の図の⇒）。
それに加えて、ボールが空気中を回転すると、ボールの周りの空気も回転に引きずられ、回転方向に沿った空気の流れが生まれる。
（下の図の→）。

　　　⇒…ボール全体が受ける空気の流れ
　　　→…ボールの回転によって生じる空気の流れ

　　　 ∧,,∧　　 　 　⇒　⇒
　　　(●▲●)　　　⇒　　 →　　　　　　　 　 　　　　∧,,∧
　　　（　っ(⌒）　　⇒　↑◯↓ 三二≡＝─　　⊂(*^○^*)、
　　　 `ｕ-ｕ'　　 　⇒　　←　　　　　　　　　　　　　 ヽ　　と)
　　　　　　　　 　 　　⇒　⇒　　　　　　　　　　　　　　ｕ-ｕ'

7 ：風吹けば名無し＠＼(^o^)／：2016/06/09(木) 23:22:40.36 ID:RPjdB8bIa.net

違う

8 ：風吹けば名無し＠＼(^o^)／：2016/06/09(木) 23:23:07.84 ID:UQoQjZAV0.net

この２つの空気の流れが合わさることで、ボールの上の部分の空気の流れは、
⇒ + → = 強い右向きの空気の流れとなる。一方、ボールの下の部分は、
⇒ + ← = 弱い右向きの空気の流れとなる。すると、

ボールの上の部分の空気の流れが下の部分に比べて速い
ボールに上向きの力がかかる
2の揚力が、重力によって生じる下向きの力を弱める

となり、結果としてボールの落ちがゆるやかになり、直線に近い軌道で進む。
ちなみに、これが野球でいうストレートである。上方向の変化球とも考えることができるため、「直球も変化球の一つ」という言葉もある。
同じような方向と速度のボールでも、回転が異なれば下の動画のように軌道も大きく変わることになる。

9 ：風吹けば名無し＠＼(^o^)／：2016/06/09(木) 23:23:09.42 ID:aLoAJ5R4a.net

まあスピードガンは物理法則を無視する側面があるから
素人さんが混乱してもしゃーなあた

10 ：風吹けば名無し＠＼(^o^)／：2016/06/09(木) 23:23:49.46 ID:RPjdB8bIa.net

>>8
素人さんは混乱しても

11 ：風吹けば名無し＠＼(^o^)／：2016/06/09(木) 23:23:59.41 ID:izABHMGJa.net

宇宙空間に重力無いとかギャグか

12 ：風吹けば名無し＠＼(^o^)／：2016/06/09(木) 23:24:22.25 ID:UQoQjZAV0.net

参考動画
https://www.youtube.com/watch?v=e7XeTlXj7XQ

13 ：風吹けば名無し＠＼(^o^)／：2016/06/09(木) 23:24:29.63 ID:vx77pJuE0.net

素人さんは説明が長くなりがちだからしゃーない

14 ：風吹けば名無し＠＼(^o^)／：2016/06/09(木) 23:24:46.15 ID:UQoQjZAV0.net

もちろん回転方向を逆にすれば揚力は下に向いて落ちやすいボールになるし、横回転をかければ揚力は横に向いてボールはカーブする。
これがマグヌス効果である。
なお、フォークボールやナックルボールは奥方向の回転をかけて下向きの力をかけているのではなく、
回転を抑えてボールの空気抵抗を上げることで下に落としている。

15 ：風吹けば名無し＠＼(^o^)／：2016/06/09(木) 23:25:03.53 ID:RPjdB8bIa.net

違う

16 ：風吹けば名無し＠＼(^o^)／：2016/06/09(木) 23:25:24.26 ID:zJzOmDT30.net

違う

17 ：風吹けば名無し＠＼(^o^)／：2016/06/09(木) 23:25:52.68 ID:k6OuHpiF0.net

違う

18 ：風吹けば名無し＠＼(^o^)／：2016/06/09(木) 23:26:03.15 ID:hYTK3gRF0.net

違う

19 ：風吹けば名無し＠＼(^o^)／：2016/06/09(木) 23:26:08.25 ID:aLoAJ5R4a.net

落ちないぞHOP-Upしてるからな

20 ：風吹けば名無し＠＼(^o^)／：2016/06/09(木) 23:26:33.39 ID:QBYsWw8d0.net

>>12
ｶﾘﾌｫﾙﾆｱｻｲｺｰ

21 ：風吹けば名無し＠＼(^o^)／：2016/06/09(木) 23:26:55.93 ID:Jtj1Cqn80.net

違う