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 東京工業大学などは2021年3月23日、野球の球種の1つであるフォークボールの空力をスーパーコンピューター「TSUBAME3.0」で解析した結果を発表した。バックスピンがかかっているフォークボールが浮き上がらずに放物線のような軌道になる理由はこれまで解明されていなかったが、東工大などのチームが初めてその原因を解明した。研究を率いた東工大の青木尊之教授は「回転する野球ボールに対してこれほど正確に空力計算を実施した前例はないと認識している」と研究の意義を語った。

 研究ではボールの表面から後方を約3億個の格子に区切り、それぞれの格子にどのような力が働いているのか計算した。格子の大きさは「最も小さいものでボールの直径の4000分の1程度」(青木教授)。その結果フォークボールには、ボールの上下に圧力差が生じ、上側の圧力が高くなって下方向に落ちる「負のマグヌス効果」が働いていることがわかった。飛行機の場合も翼の上下に圧力差が生じるが、翼の下側のほうが上側よりも圧力が高くなり浮力が生じることで飛行できる。

 青木教授は今回の研究について「これまでフォークボールはフォーシーム(ストレート)に比べてバックスピンが少ないため(重力に逆らって浮き上がる)マグヌス効果が小さく、重力に引っ張られて放物線に近い軌道を描くと考えられていた。今回の研究によって野球のボールにも負のマグヌス効果が生じることがわかり、非常に学術的に興味深い結果が得られた。計算量が非常に多く、(空力の解析には)スパコンがないと話にならなかった」と語った。

スパコン「TSUBAME3.0」で実施した空⼒解析の結果。ボールの右側に乱気流が⾒えている
スパコン「TSUBAME3.0」で実施した空⼒解析の結果。ボールの右側に乱気流が⾒えている
(出所:東京工業大学 青木尊之教授)
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