直球

質問

野球での話しです。

ピッチャーの手元を離れたボールが完全に一直線の軌道を描いてキャッチャーのミットに納まる、と言うことは可能ですか？

・プロの公式戦で使われているボールをそのまま使うこととします。
・スピードはいくらでも出せることとします。
・ボール自体の変形や重心の狂いは無いこととします。
・横風などの影響は無いこととします。

不可能だとするとその要因は何でしょうか？

よろしくご教示お願いいたします。

回答No.2

noname#93649 · ベストアンサー

> 一直線の軌道を描いてキャッチャーのミットに納まる、と言うことは可能ですか？

普通の野球のように、「水平方向に」という条件で。
不可能だと思います。

ボールが回転しない場合

横方向に移動しますが、移動時間がゼロということはなく、必ずコンマ何秒かの時間がかかります。

> ・スピードはいくらでも出せることとします。

とはいっても無限大、ってことはないですよね。

地球には引力がありますから、支えるものがなければかならず下に落ちます。
わずかでも時間があれば、必ずした方向に落ち、結果、下向きにカーブします。

ボールが回転し、周囲に空流が生じると流れの速い側に引っ張られます、
これが引力と逆方向だとうまい具合に打ち消しあって直線になる...
ような気もしますが、
空気抵抗により回転は徐々に遅くなり曲がり具合が変わるので、
多分一直線にはなりません。

でも、私の頭では検証できませんが、自由落下のカーブと真逆に一致する条件が揃えば
一直線になるかも？

No.1さん
> 投手の手から離れると同時に目の前に捕手のミットがあれば
移動距離ゼロですがこれを直線と呼べるかどうか。

お礼

ご回答ありがとうございます。

直球と言うのはボールにバックスピンをかけることによって上方向に曲がる「変化球」のことだ、と言う話を聞いてこの質問を思いつきました。

野球には詳しくないのでよく分かりませんが、今最速の１６０km/h程度の直球でも曲線を描いて落ちるようですね。なのでもし回転数を多くしてスピードを上げれば、どこかで一直線の軌道を描いて飛ぶのかな？と思いました。

でも確かに初速と終速も違ってくるだろうし、回転数も変わってくるだろうし、やたらと難しそうですね・・・

回答No.5

ohkinu1972

たとえバックスピンをかけても空気抵抗で速度も回転も落ちますので、
揚力は低下する一方で、重力は一定ですので完全に一直線とはいきません。

またボールは縫い目が付いていますので、スピンをかけた場合の、
揚力は時々刻々変化してしまい一直線にはなりません。

これらの原因は重力と空気ですので、これを排除、
つまり条件を無重力、真空とすれば可能かと思います。

お礼

ご回答ありがとうございます。

やはり空気の抵抗がネックになりそうですね。でも空気がないと揚力が発生しないだろうし、うまく行かないものですね。

＞条件を無重力、真空とすれば可能

いわゆる等速直線運動？って言うやつですよね。この場合はスピードも回転も関係無しに真横にボールを放り出せばそのまま真っ直ぐ飛んでいってくれるんですよね？

回答No.4

sono0315

＃１です

もし、投げた球の速度が常に一定で、回転も常に一定で、
周囲の流体の気圧、密度などが一定であれば可能でしょう。

ボールにバックスピンの回転がかかるとマグヌス効果からも
わかるとおりに、上向きの揚力が働くので、重力を打ち消す
方向に力が働きます。
普通では、初速より終速が必ず落ちるので、揚力が低下します。
それでもバックスピンが強いものなどは速度が落ちにくくて
重い球のように言われることもあるようですが

・スピードはいくらでも出せることとします。
→速度一定ならもしかしたら…
・ボール自体の変形や重心の狂いは無いこととします。
→重力次第でいくらでも…
・横風などの影響は無いこととします。
→下から風を吹かせられたら、重力無視できるのに…

とかじゃないですかね

お礼

ご回答（再投稿）ありがとうございます。

現実的な状況の下でどうだろうか？と思っての質問だったのですが、やはり難しそうですね。具体的な数値とかは別にして、どこかにそんな状況が生まれるポイントがありそうな気もするのですが・・・

＞バックスピンが強いものなどは速度が落ちにくくて重い球のように言われることもある

らしいですね。よく球質が軽いとか重いとか言われますが、一旦手元を離れた球に軽いも重いも無いだろう！と思っていたのですが、スピンの強弱によるもののようですね。

回答No.3

noname#93649

No.2 です。

> 直球と言うのはボールにバックスピンをかけることによって上方向に曲がる

そういえばそうですよね。

No.2> 周囲に空流が生じると流れの速い側に引っ張られます、

と書きましたが、バックスピンならボールの下側の方が空流が速いですよね。
どこか間違ってるようです、すみません。

お礼

あ、ほんとだ・・・
下側はボールの回転方向と進行方向が一致するから流れは速くなりますね。

以前卓球をやっていたことがあるのですが、卓球って球技の中では一番ボールの回転の影響が大きそうですよね。それで何かの助けになるかな？って思ってボールの回転と変化についての本を読んだりしたのですが、理系の頭を持っていないので結局ちんぷんかんぷんのままでした。当然卓球も上達しないままでしたし・・・

回答No.1

sono0315

可能。
質問者さんのは、マウンドからホームにいる捕手へと投げると
断わっていないようなので

投手の手から離れると同時に目の前に捕手のミットがあれば
「重力で下に落ちるから」のような議論の前であるから。

ボールを真上から落として、キャッチャーが真下でミットで
捕球したら良さそうですよね

補足

「マウンドからホームにいる捕手へと投げる」ということにしてください。

多分この手の回答が付くと思ってはいましたが・・・