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角運動量保存則でヘッドスピードアップ
角運動量保存則でヘッドスピードアップという情報を耳にしました。 バックスイングからダウンスイングにかけて大きな円弧を描き インパクトの直前から、グリップを支点に小さな円弧にすると ヘッドスピードがアップする。と言うような内容でした。 Q1 : これは正しい（実現できる）ゴルフ理論なのでしょうか。 Q2 : 半径を小さくした瞬間ヘッドスピードが上がるのであれば、 何処からかエネルギーを注入しなければなりませんが、 何処のエネルギーなのでしょうか。 教えてください。
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Q1：物理に関しては正式なことはわかりかねますが、ゴルフ業界では常識となっております。 Q2：まず体幹を中心として肩・腕・手首・末端はクラブヘッドという直線を想像します。 体幹を中心として円運動をした場合末端は同じくクラブヘッドになりますよね。 （体幹の位置は変わらないと仮定） ところがある瞬間に肩に対して急ブレーキをかけます。すると今まで肩にあった運動エネルギーがほ かの場所に逃げようとします。体幹と腕側の両方にエネルギーが半分ずつに分かれますが体幹は質量 も多く影響が少ないです。一方腕にとっては大きなエネルギーであり方向性も類似しているため腕の エネルギー増量になります。 同じようなことが腕を中心として肩と手首に、手首中心に腕とクラブ、クラブ中心に手首とヘッドと エネルギーが伝達します。するとヘッドには理論上肩の6,25％、腕の12,5％、手首の25％、シャフ トの50％が伝わります。（まあ目安なのでイメージとしてとらえてください。） ソフトボールのピッチャーがストレートを投げる際、肘を脇腹にあてて投げています。これは上にあ げた理論によるものです。よく他のスポーツでもスナップを利かせることがありますが基本的にこれ らの理論によるものです。 試しに… 5円玉をひもでつらした状態で振子時計のように5円玉を振ります。 振り子が右から左に移動する際、紐をつるした視点から少し下の部分に指を突っ込むと紐が触れた 瞬間に5円玉が加速します。（分かりにくくてすみません） ご参考までに。
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- autoro
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ゴルフスイングには左肩を支点とした円弧と リストを支点とした円弧がありますね 女子のスイングは大半の方がリストコントロールが 不得手のために、腕を伸ばしたまま 左肩を支点とした腕とシャフトをプラスした半径で 大きなスイングをする方法を採用しています リストの力や腕の力が相当ある方は インパクトで左腕を伸ばしたまま止めた形で リストを返す方法をとることが多いようです これまで、コック打法といわれているものですね コック打法はスイング半径をインパクトで 左腕の長さだけ止めた分短くする事になります これを「角運動保存則」という呼び方をするのは 正しいかどうか、いずれにせよ、目新しい言葉を 使って人目を引いただけではないかと感じるのですが 半径が短くなった分、ヘッドスピードが早くなる感じが することは間違いありません コック打法は「タメ」を作るとも言われ、力（エネルギー）が 溜まる感じがするために一般に「飛ぶ」と言われています 最近の女子プロのスイングを見ていて 力があまりない女子でもあれだけ飛ばせるのは 腕を伸ばしたままのスイングの方がエネルギーの （慣性の法則や遠心力の応用）が生きているのではないかと 逆に、コック打法に疑問を感じていますね あくまでも、私見です
お礼
回答ありがとうございます。 >半径が短くなった分、ヘッドスピードが早くなる感じが >することは間違いありません そうなんですよね。早くなる「感じ」はするのですが、 本当に早くなったのかは分かりません。 5円玉をつるした実験をしてみたのですが、角速度は確かに上がりますが 接線方向の速度は、変化があるのかはっきりしませんでした。
補足
みなさん、回答ありがとうございました。色々なご意見を頂き、 ちょっと分かってきたような気がします。この場を借りて、 自分なりの考えをまとめさせてもらいます。 A1: 物理的な意味での角運動量保存則ではない。振り子のひもの途中を 指や鉛筆で止めると振り子の角速度が速くなる現象と同じである。接線方向の 速度（ヘッドスピード）の増加は、無いかあったとしてもそれほど大きくは無い。 もし、角運動量保存則でヘッドスピードを上げようと思えば、インパクト時、 クラブヘッドをスイングの中心軸に近づけること（体の近くにグリップを通す？） ような事をするとできそうである。 A2: 速度が上がったエネルギーは、クラブを体に近づけるという動作から得ている ように感じた。（5円玉とひもの実験より） できるかどうかは別にして、ダウンスイングからクラブヘッド（+その他の部分、腕 や手など）を軸から離すように動かし、インパクトの瞬間にグリップエンドを軸に 近づけるようにすれば、ヘッドスピードは増える。 5円玉の実験は理解するのに非常に有効でした。回転の途中にほんのちょっとひっぱり 上げるだけで5円玉のスピードは速くなります。これがうまくゴルフスイングに取り入れ る事ができるなら、ヘッドスピード55m/sも夢ではない？ ベストアンサーは、5円玉の実験を教えて頂いた、akeshigsbさんとさせてもらいました。
- mj33zs59
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結論は出ているようですが、 文章から想像して、角運動量保存の法則というより、振り子の固有振動数の原理から発想した理屈のように見えます。振り子のひもの途中を指や鉛筆で止めると振り子が早く振れる現象です。 どちらにしても、トップではコックが最大になっていますので、ひもの長さでいえば、最短、慣性モーメントでいえば最小になっていますので、ヘッドスピードはアップしません。
お礼
回答ありがとうございます。 >結論は出ているようですが、 いえいえ、まだ結論が出た訳ではありません。 >どちらにしても これは、話しを簡単にするため、説明をはしょった 私の説明不足でした。細かい説明をすると、 トップから回転半径最少でスタート 徐々に、加速しながら回転半径は、長くなり インパクトの直前で手首支点でヘッドスピードアップ となります。
- tofunokado
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おっしゃる通り回転速度は角速度を言い替えた物です。 移動速度についても確かに必ずしも下がる物ではありませんが、逆に必ずしも上がる物でも無いと考えます。 移動した作用点以外の作用点も考慮しなければならず、又、ゴルフスイングに限定した場合人間の運動速度が負荷に完全には反比例しないからです。
お礼
回答ありがとうございました。
- tofunokado
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補足です。 両手を左右に伸ばすフィギュアスケートと違いゴルフクラブ一本だけを振るゴルフスイングにおいては、本来体幹が回転軸とはなり得ませんが筋力と体重移動によりそれを維持しており、先に述べた『腕を縮めた』場合、対の動きをする物が無いため軸がブレてしまいます。 又、スイングの回転中にグリップを支点とした回転を加えて２段ロケットの様に加速させる事も考えられますが、ボールをあれだけ飛ばす運動エネルギーを持った状態のクラブを手首だけで振る事は不可能に近く、フェースを返すという動きもクラブをシャフト軸に沿って捻るという事に過ぎません。
- tofunokado
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かなり的外れだと思います。 角運動量保存の法則とは、簡単に言うと回転する物体の中心点が持つ運動量は一定であるという事で、よくフィギュアスケートのスピンが例として使われます。 伸ばした手を引き付ける事で回転抵抗を減らした結果、余剰運動量により回転速度があがる訳です。 ゴルフスイングに置き換えるなら、スイング中の中心点は体幹であり、グリップは作用点の一つに過ぎず、体幹からクラブヘッドまでの距離が短くならなければ回転速度が上がる事はあり得ません。 又、例え腕を縮めたとしても上がるのは回転速度であり、作用点の移動速度では無い為、ヘッドスピードの上昇には繋がりません。
お礼
回答ありがとうございます。 >体幹からクラブヘッドまでの距離が短くならなければ >回転速度が上がる事はあり得ません。 手首と体幹を分けて考えるのではなく、いつも体幹を中心に 考えると言う事ですね。 >例え腕を縮めたとしても上がるのは回転速度であり この速度は、角速度（度/秒で表せる）と言う意味でしょうか？ 角運動量保存の法則では、角速度ではなく、 移動速度（円運動している接線方向の速度)X半径＝一定 なので、腕を縮めた場合は、法則によれば、速度が上がるのが 正しいと思いますが、いかがですか。
お礼
回答ありがとうございます。 「左の壁」なんて言葉を聞きますが、その事とも関連しているのですね。 私も5円玉をひもでつらした状態で実験してみようと思います。