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自由研究 野球の変化球はなぜ曲がるのか?

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自由研究には好きなテーマを選ぶと楽しみながらできて、評価も比較的高い傾向があります。

野球の好きな子供は無理にほかの自由研究をおこなうよりも野球について調べるのが一番です。

特に変化球の仕組みについてはなかなか深いテーマです。

力学にも通じるところがあって理科の自由研究としても十分に通用します。

今回は小学生が変化球についてまとめる時の知識を紹介します。

まずは、スピードと回転、ボールの握り方を理解することでその原理を考えていきます。

ボールが変化する基本原理



ボールが変化する原因は

・ボールの回転の方向と速さ

・ボールにかかる空気抵抗

・重力

この3つが関わってきます。

よく話題になるボールの握り方は回転の速さと方向を決めるためのものなので、ここではいったんおいておきましょう。

◆回転速度と変化の関係

回転速度が速いほど、変化の角度が大きくなります。

同じ速さで投げた場合、ボールの回転が速いほど変化が大きくなるわけです。

・マグヌス効果

ちょっと難しく聞こえる言葉ですが、下の画像を見てください。

magunusukouka.jpg
出典:https://shingakunet.com/journal/learning/3111/attachment/magunusukouka/

これはボールを上側の回転で投げた時に空気の中を飛んでいくときの様子です。

マグヌス効果の基本的な原理は「一様流中に置かれた回転する円柱又は球が一様流に対して垂直方向の力が働く現象のこと」と言われますが、

野球でストレートを投げる時を例にとって説明してみましょう。

強いバックスピンをかけて速いボールを投げたとします。

回転がまったく無かったとしたら、重力と空気抵抗で落下してしまうのですが、

ボールが上方向に回転することで垂直方向、上側に働くので重力に逆らってはるか遠くまで飛ぶことができます。

よく、伸びのあるストレートと言われますが、これは手元でも球速が落ちず、落差の少ないボールを指します。

バッターが空振りするときにバットがボールの下を空振りするシーンを見ることがありますが、

バッターが予想していたよりも落下が少なかった状態です。

ストレートも回転によるマグヌス効果が働いています。

本来の重力によって起きる変化を抑えた状態と言えるかもしれません。

回転速度が速ければ速いほど、球速があまり落ちず、初速と終速の差が小さいストレートになります。

この後紹介する変化球はすべてこのボールの回転のスピードと回転の方向が影響します。

◆重力と空気抵抗

先程のボールの回転の速さを利用した変化球とは逆にボールの回転を減らすことで変化をさせる変化球もあります。

回転が少なくなると空気抵抗が大きくなり、重力の影響も大きく受けます。

この結果、キャッチャーに届くまでに速度と高低差を大きくすることができます。

回転数を抑えて球速のある球を投げると、急激な減速と下方向への急激な変化が起こります。


変化球の種類は大まかに分けてこの2種類です。

ではこれをもとに代表的な変化球を見ていきましょう。

変化球の握り方



変化球の握り方をまず見てみましょう。

面白いグッズがあるのでそれを参考にします。

株式会社かまわぬ、という会社が販売している投球手習帳です。

detail_tenugui_w_01.png
出典:http://www.kamawanu.co.jp/koyomi/15popup/window1508_01.html

これから変化球それぞれについて説明しますので、この握り方のイラストを振り返りながら見てください。

◆スライダー

例えば、右利きの人が投げた場合は左側に滑るように曲がるボールです。

右投手が右バッターに対して投げた時には、バッターから逃げるように変化していくように映ります。

ストレートの握りをして、人差し指と中指を外側にずらします。

人差し指は縫い目にかけません。

手首を適度に外側に向けて腕を振って、ボールが外側から押し出されるように投げることで左方向への回転をかけます。

回転を加えることで変化させる変化球の一つです。

◆シュート

右利きの人が投げた場合は、投げたての側、つまり右側に曲がります。

右投手が右バッターに対して投げた時にはバッターの方に向かってくる変化をします。

内角に入ってくるので、一歩間違うとデッドボールになる可能性があります。

人差し指を縫い目に沿って握り、中指を人差し指に添えておきます。

人差し指に力を入れて放つことで投げた腕の側への回転が強くかかり、変化をします。

肘への負担が大きい投げ方と言われるので、練習のしすぎは良くないとされています。

これも、回転を加えることで変化させる球です。

◆カーブ

一番有名な変化球でしょう。

気道は山なりでバッターの手前で減速しながら落ちます。

右利きの人が投げた場合は、左側に曲がりながら落ちていきます。

握り方は中指と人差し指を縫い目に沿ってかけます。

その対角の下側を親指で支える感じします。

このときにやや浅めに握るようにします。

投げる時には縫い目にかかっている中指でボールを撫でるようにしてボールに回転を付けます。

カーブは比較的容易に投げることができる変化球と言われていますが、人によってさまざまな変化があるともいわれ、

多彩なバリエーションのある変化球ともいわれます。

これも回転系の変化球です。

◆シンカー

右利きの人が投げた場合は右側に沈むように曲がっていく変化球です。

投げ方ではサイドスローの方が投げやすい球種と言えます。

握り方は中指とくすりゆびで挟むようにボールを握ります。

親指で下側を支え、人差し指と小指は中指と薬指にそれぞれ添えるようにして握ります。

投げる時には薬指を軸に人差し指と中指でボールを撫でるように右方向に(右利きの場合)回転をかけます。

ボールがうまく指から抜けないと、シュートを失敗したときの様な感じになってしまいます。

回転系の変化球です。

◆フォーク

スピードに乗った状態から、急激に減速、落下をする変化球です。

カーブについで知っている方も多いのではないでしょうか。

握り方は人差し指と中指でボールの縫い目を避けて挟むように握ります。

投げる時には手首を使わずに腕の振りだけで投げるようにします。

指を開いて握ると回転が掛かりづらくなり、落ち方が大きくなります。

回転系の変化球と違って、回転を押さえるように投げるので空気抵抗をまともに受けて減速、それにより重力の影響も大きく受けて落下するという原理の変化球です。

また、回転を少しかけたりすることで、減速の仕方や落ち方を変えることもできます。

◆チェンジアップ

相手のタイミングをずらすためのスローボールでしょうか。

前にストレートで速い球を投げた後で用いることが多く、多少山なりの軌道で回転を落とすことにより減速をしてバッターのタイミングを外します。

握り方は指先で回転をかけないように深く握り、ストレートの時と同じように投げます。

ストレートと同じ腕の振り、タイミングで放たれたボールが極端に遅いという感じに見えるとおもいます。

これもフォークと同じように、ボールの回転を押さえることで空気抵抗と重力を利用した変化球です。

◆ナックル

予測不能な変化球がナックルです。

握り方は一番特殊ですが、3本指を画像のように折って握り、はじく、または、押し出してボールを投げます。

はじく場合は爪をボールに当ててはじき、押し出す場合は指先で押し出します。

ですから投げ方によって、ボールに爪を当てて握る、指先を当てて握るの二通りがあります。

速さは望めないものの、ほぼ無回転のボールを投げて空気抵抗と重力の影響を大きく受けるようにして予想外の変化を狙うのがナックルです。

特に、風の吹き方に変化が大きく影響され、屋外球場での試合ではその変化は大きくなります。

半面、ストライクゾーンに意識的に投げるのが難しくなってキャッチャーも受けるのが難しい球です。

その性質ゆえにランナーを出しているときなどは捕球の失敗や暴投の危険があるのであまり使いません。

習得が難しい変化球です。


自由研究の方法



変化球の基本的な原理と種類を紹介してきましたが、自由研究にするには各変化球の原理を説明しただけではちょっと不足です。

自分の好きな選手やほかの選手がよく使う変化球を調べて、選手の特色や自分のこだわりを反映させましょう。

例えば、カーブをテーマにした場合は

ダルビッシュ有と前田健太で

スピード:初速と終速の違い

変化:左右の変化と落差の大きさ

握り方の違い:どの指をどの世に縫い目にかけるか、握りの深さは?

本人の弁:投げ方のコツ、カーブを自分の投球のどの様な位置づけにしているか(打たせて取る、空振りを狙うなど)

などに着目して調べるとよいでしょう。

ファンサイトや公式サイトを閲覧したり、試合中継の開設の中にもヒントが見つかります。

ダルビッシュ有公式ブログ:https://ameblo.jp/darvish-yu-blog/

前田健太公式ブログ:https://ameblo.jp/maeken-18/

野球の変化球の投げ方・握り方&球速アップ方法研究所:https://xn--18jvc319lb8ehln4rer93a.com/puroyakyunigirikata.htm

なども非常に参考になりますので覗いてみることをお勧めします。


野球を自由研究にする時には誰が直接選手に話を聞ける環境にある人はごく少ないので、だれがやっても同じようなものになりがちです。

自分の好きな選手、こだわっているものを中心に調べてまとめると自分だけの自由研究がまとめられます。

変化球の原理はそのための出発点の一つです。

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