放物運動に関しての質問です。

質問

僕はスノーボードをやっているのですが、以前から疑問に思っていたことがあります。それはジャンプ台から飛び出した後に、人間の体が行う放物運動がどのようなものであるかということです。
もっと具体的に言うと、体の軸（頭からつま先にかけての軸）に関してなのですが
(1)ジャンプ台を飛び出した瞬間の角度（水平面に対する角度）を保ちながら放物線を描くのか
それとも
(2)その角度は次第に大きくなり、斜め上を向いて飛び出したものが、放物線の頂点を通り越したあたりから斜め下を向き始めるのかということです。
図で表すと下のようなことです。
(1)
　　　　　　　　　　　　　＼　　　　　　　　
　　　　　　　＼　　　　　　　　　　　　＼

　　＼　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　＼　

(2)
　　　　　　　　　　　　　　　│
　　　　　　　　＼　　　　　　　　　　　　　　／

　　　 ＼ 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　／

(1)(2)の何れも左から右に進んでいます。

僕は高校では生物を専攻し、今も医学部に通っているため、物理について質問できる方が全くと言ってよいほど周囲にいません。
どなたか素人な僕に良きアドバイスをくださいませんか？
よろしくお願いします。

回答No.5

yokkun831

No.1です。
>回転を一切かけていないのに、軸が前方に傾いていくのはなぜなのですか？

すでに下の議論でおおかた結論が出ているようですね。
やはり，踏み切り時の回転が大きいと思います。
ただし，空気抵抗が回転力を生むことはあり得ることです。

お礼

yukkun831さん、丁寧なご回答ありがとうございました。
踏み切り時の回転が大きいのですね。
物理が分かったからといってスノボが上手くなるわけではないのですが、これでスッキリしました^^
おっしゃる通り、実際には空気抵抗もありますし、他にも色々な力が働いているように思いますので、なんとなく理解しておくことにします。
今回は本当にありがとうございました。

回答No.4

saru1234

ANo.3 です。すみません。
ANo.1 さんの回答および補足を見逃していました。

> 僕が意図していたのは、踏み切りで人為的な回転は一切かけない状況でした。

直立不動だとすると、平地なら滑走しても回転せず平行移動だけですが、
ジャンプ台は上下にカーブしているので前後どちらかに回転することに
なりますよね。

> 回転を一切かけていないのに、軸が前方に傾いていくのはなぜなのですか？

ジャンプ台のジャンプ直前のカーブを知らないのですが、いわば下向きカーブになってるのでは？
ならば意図しなくても前方に回転してるので...

お礼

saru1234さん、ご回答ありがとうございます。
僕も、重心が飛び出したあと、後ろに残っているボードがジャンプ台に押されるような形で前方への回転がかかるのかなぁ？と思っていました。
saru1234さんが同じ意見を出してくださったことで、僕の素人考えもあながち間違ってはいなかったのかもしれないということが分かりました。
ありがとうございます！
ちなみにスノーボードのジャンプ台のジャンプ直前の形状は、下向きのカーブ、上向きのカーブともにあります。ですが不思議なことに、上向きのカーブを持ったジャンプ台でも、軸は前方へと倒れていくんです。
むしろ上向きのカーブをもったジャンプ台を飛んだ時の方が、下向きのカーブを持ったジャンプ台を飛んだ時より軸の回転が大きいくらいです。
なので、どちらかというと、重心より後ろのボードとジャンプ台との接点が支点となり、重心が前方へ飛び出そうとする力によって回転がかかるという考え方の方が実際的かもしれません。
丁寧なご回答ありがとうございました。

回答No.3

saru1234

私も素人考えですが、

> ジャンプ台を飛び出した瞬間の角度

が同じでも、その少し前の体制との違いによって回転運動が
加わることになると思います、
回転運動したまま空中に放り出されれば回転を続けるわけで。

これは蛇足ですが、もしボードの長さを考慮すると、
「ジャンプの瞬間」といっても重心がジャンプ台から飛び出ても
ボードの後ろがまだ載っており、従って前方への回転に
つながるように思います。

ジャンプの瞬間に台を蹴り方によって前方にも後方にも
回転することが可能だと思いますが、
そういうことだと思います。

ジャンプ台は放物線をちょん切った形状とし、その放物線のカーブにあった速度で飛び出したとすると、
飛び出す直前には前方にゆっくりながら回転してるので
（上り傾斜が急斜面→緩斜面に変化するので）
飛び出した後もこの回転運動が継続するように思います。

回答No.2

noname#72530

素人考えですが、重力の影響で角度がしだいに小さくなるのではないでしょうか。なぜ、教養課程の物理学で質問しなかったのですか。

お礼

教養課程というのは大学1年のときのことだったのですね。
恥ずかしながら、『教養課程　物理学』という質問ジャンルを探してしまいました。
ご回答ありがとうございました。

補足

k1fnraさん、ご回答ありがとうございます。
僕は今日初めてこの教えて！gooというサイトを利用したものですから、適切な分野を選択できなかったのかも知れません。
アドバイスありがとうございます。
教養課程の物理学でも質問してみます。

回答No.1

yokkun831

これは，どちらもあり得るのです。
(1) 踏み切りにおいて，回転がかかった場合
(2) 踏み切りにおいて，回転を一切かけていない場合

(2)のはなはだしい例が，スノボのエアですよね？

補足

yokkun831さん、ご回答ありがとうございます。
僕が意図していたのは、踏み切りで人為的な回転は一切かけない状況でした。
踏切において回転がかかった場合というのは、軸が後方に倒れるような方向に回転がかかった場合ということで良いのでしょうか？
その後方への回転力と、自然に前方へと回転していく回転力とが相殺されて軸が回転しないということですか？
僕もスノボのエアは(2)のようなイメージなのですが、良く考えてみれば、軸を回転させている力は何なのだろうという疑問を抱いてしまいました。
回転を一切かけていないのに、軸が前方に傾いていくのはなぜなのですか？
全く無知なもので、初歩の質問をしているようでしたら申し訳ありません。