理科でWBCを楽しむ、なぜカーブは曲がるのか？

ワールド・ベースボール・クラシック（ＷＢＣ）が盛り上がってきた。手に汗握りながら観戦している人も多いだろう。

ところで、野球には何種類もの変化球があるが、なぜカーブが曲がるのか？　なぜフォークは落ちるのか？…そのしくみがわかれば、もっと野球を楽しめる!?

そこで、理科のおもしろさの伝道師、なべ先生こと市立函館高校の渡辺儀輝先生に、変化球のしくみを教えてもらった。

Ｑ．右投げならば左下に曲がる「カーブ」や「スライダー」。なぜこのように曲がるのですか？

Ａ．カーブやスライダーは、ボールに回転を加えることによって、その回転方向にボールが曲がる変化球です。例えば、下の図のような左方向へ投球した場合を見てみましょう。

空気の流れはボールに沿って曲がっていますが、ボール表面の摩擦の影響から、図のケースでは上の面の流れが下の面よりも速くなります。すると、上の面のボールに対する圧力が小さくなることで上向きの力を受け、球筋が曲がるのです。このはたらきを「マグヌス効果」といいます。実際の投球では重力も作用するため、斜め下に落ちたりしますね。

ボールの回転方向が違えば、曲がり方も違ってきます。それで、さまざまな種類の変化球になるのです。

マグヌス効果

Ｑ．なるほど、ボールの回転がポイントなのですね！　でも、まっすぐ飛んできたボールが急にストンと落ちる「フォークボール」などは、ボールを回転させないように投げますよね。なぜ無回転なのに変化するのですか？

Ａ．無回転で投げられるボールは、ボールの後ろに不規則な渦ができ、その影響で不安定な動きをします。フォークの投げ方をすると、この後方の渦の影響による失速が大きく、打者の手前で落ちる投球が可能になるのです。

回転がなければないほど急激にボールが落ち、バッターは打ちにくくなります。空振りを誘うには、バッター手前のちょうどいい場所で落ちないと意味がありませんので、速度との釣り合いを考えて練習を積む必要があるでしょう。

カルマン渦