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「重い球」
よくスポーツで「球が重い」という表現を聞きます。 もちろん球の静止質量が大きいということではないです。 また「さほど速くは無いが重い球を投げる」という表現も聞くことから(もちろん 相対論的効果でもなく)運動エネルギーについてでもないようです。 私も下手ながらも野球で遊ぶ時などに「重い球」というのは経験がありますが、 これは物理学的にどういう解釈をすれば良いのでしょうか?
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No１さんとＮｏ２さんの書いているとおりだと思います。 ただし、運動エネルギーが関係しています。 回転がかかったボールは、回転エネルギー（慣性モーメント）働き、回転方向を変えるためにはエネルギーが必要です。 ご存知と思いますが、コマが倒れないのも回転しているためです。 したがって、打った瞬間に回転方向が変わるので（変わらないような打球の方向に飛ばした場合は、球は重く感じないことになるはずです）球の質量とスピード[（1/2）mc^2]に更に、回転を変化させるエネルギーが必要になります。（No２さんの書いているとおりです） また、バットの重心に当たるか、どの程度重心から離れてあたるかで、バットの運動エネルギーが、ボールへ伝わる効率が異なります。（Ｎｏ１さんの書いているとおりです） バットの重心に当たった場合は、バットのヘッドスピードが減った分全てがボールに与えられます。 重心から外れた場合は、バットのヘッドスピードが減ったことによるエネルギーの減少の一部は、バットの回転エネルギーとなり、この力が手に衝撃を与えロス（衝撃を与えるエネルギー分ロスとなる）となります。
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- tom1028
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重い球／軽い球については http://oshiete1.goo.ne.jp/kotaeru.php3?q=1646730 http://oshiete1.goo.ne.jp/kotaeru.php3?q=822910 で検討しましたので、ご覧下さい。
補足
過去に回答があるのに気づきませんでした。 ありがとうございました。 でも、過去の回答より今回の回答の方がわかりやすい気がします。 「体重が軽いと投げる球が軽い」というのは「巨人の星」でも出てきたエピソードですね。
推測ですが、ボールの回転具合が違うのだと思います。 火縄銃と現代の同口径のピストルの違いでしょうね。 現代のピストルは弾を銃身で回転させて飛び出しますよね。 火縄銃は火薬で球を飛び出しているだけかな？。 回転の掛からないボールは不規則にブレて空気抵抗に さらされるでしょう。 ブレると減速しチカラを空気に分散するのでしょう。 しかし、回転を伴ったボールは空気が１方向に整流され しかもジャイロ効果が働いているのだと思います。 なので、バットやキャッチャーミットにピッチャーの腕の力がのった ボールが届くのでしょうね。
補足
いわゆる「のびる球」ということですか? 野球の話に限定していただいて構いませんが スピンの回転方向は球の弾道(並進運動の軌跡)と 同じ方向なのでしょうか(角運動量の向きのことです)
- nrb
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ボールがもつ運動エネルギーでは無いです 物理的に話をするならば なかなか、バットの真に当らない球ですよ 相手が投げた球を 人間がここだってバットを振ります しかし下手糞のピッチャー球は予測が当ります 当ると真に当り良く飛んでいきます しかし 人間が予測をした所、少し外れる位置にボールがくる ピッチャているのです 球が遅くても、微妙に変化したりして すると 真に当らないいんですよ 微妙に真から外れると 当っているのに飛ばない これが重いボールの正体です
補足
「軌跡が予測しにくい球」ということですか? スピンや空気抵抗の関係で放物線を描かないということですか? 私の場合は単に「芯に当たらなかった」ということでしょうが。
補足
慣性モーメントというのは、角速度に関係ない量だと思いますが、違うのでしょうか。 回転方向を変えないように打つとゴロ性の打球になりそうな気がしますが、 打ち上げるよりも少ない労力で初速度の大きいゴロが打てるような気がするのは、 回転で説明できるのでしょうか?