プロ野球の直球の衝撃力について

質問

プロ野球の投手の直球の衝撃力や圧力は
何kgwになるのでしょうか？？
プロ野球の平均球速が138km／hだと考えると
どんなに小さい数値でも200kgwは超えるでしょうか？？

それと、もう１つ質問があるのですが140kgwと言う衝撃力を
出すにはプロ野球の投手の球速は最低でも何km／hを出せば140kgw
になるのでしょうか？？

私は物理学の知識が全くなく変な質問をしていたら誠に
申し訳ありません。

回答No.1

blueblink · ベストアンサー

衝撃力という用語は，物理の教科書にはなかなか載っておらず，私も自動車免許を取った時に習った程度です。そのため確信があるわけではないですが，ご参考までにお願いします。

＜衝撃力の大きさは，ボールのその後の動きによる＞
まず，直球が何かに与える衝撃力は，そのボールがその後どのような運動をするかによって変わってきます。直球が板にぶつかった後，止まる場合と，跳ね返る場合では，後者のほうが板が受ける衝撃力は大きくなります。

従って，衝撃力を計算するには，その後のボールの運動状態を決めてやる必要があります。

＜衝撃力の大きさは，衝突にかかる時間による＞
さらに，直球が何かに与える衝撃力は，直球が相手に何秒間接しているかによっても変わります。板に0.1秒間接する場合と，0.3秒接する場合では，前者のほうが衝撃力は大きくなります。

＜計算例＞
以上のように，衝撃力を計算するには，ボールのその後の運動状態や，衝突にかかる時間が必要なように思います。そこで，プロ野球選手が時速A[km／h]で投げた質量M[kg]（日常使う言葉で「重さ」のことです）のボールが，板にB秒かけて衝突し，時速C[km／h]でまっすぐ跳ね返ってくる場合を考えて，式を作ってみます。
衝撃力をF[kgw]とすると，「運動量保存則」という法則により，次の式が成り立ちます。
M×(A+C)×1000/3600 = 9.8×F×B
従って，衝撃力はだいたい次の式で計算できます。
F = M×(A+C) / (36×B)
私はプロ野球のボールの重さを知らないのでこれ以上計算できないですが，上の式に色々な値を入れれば，siniti009の問題が解けると思いますよ。

お礼

ありがとうございます。

丁寧に計算の仕方を教えて頂き
ありがとうございました。

補足

補足質問なんですが衝撃力や圧力を
測定する時は直球が測定機に当たってから必ず
跳ね返る時間を計らなければ測定不可能と言う事ですか？？

回答No.2

tetsumyi

衝撃力や圧力は衝突して、どれだけ短時間に跳ね返るかで決まります。
やわらかいゴムのシートにぶつかるとゴムは大きく伸びるます。
この場合０．？秒かの時間で跳ね返りますので衝撃力や圧力は小さくなります。
超高速カメラの映像を見たことがあると思いますがボールがバットに当たるとバットも逆から速度を持って衝突し、ボールは大きくつぶれてバットも曲がりますが数センチの変形で跳ね返ります。
この場合０．００？秒で跳ね返りますから大きい衝撃となります

つまり、衝撃力や圧力は球がどれだけやわらかいか、何にぶつかるかで変わってきますので単純に計算することはできません。

お礼

回答ありがとうございました。

衝撃力や圧力を測定する事が、どれだけ
難しいかと言う事が分かりました。

補足

ありがとうございます。

なるほど、良く分かりました。
衝撃力や圧力を計測するには必ず衝突して跳ね返らせないと
いけない為、打者が打った場合しか計測する事は出来ないわけ
ですよね？