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「ゴルフを物理公式で解明」その3

最終更新: 2月18日

ゴルフ医科学研究所 「ゴルフを物理公式で解明」 投稿その3


本日は、「ヘッドからボールへの力の伝達」について

物体の衝突には完全弾性衝突と非完全弾性衝突があります。

完全弾性衝突は弾性や摩擦などでエネルギーの減衰が無い場合。

この場合は「力学的エネルギー保存の法則」と「運動量保存の法則」がともに成り立ちます。

しかしながら殆どの事象は非完全弾性衝突であり、ゴルフの場合は理論的には「運動量保存の法則」のみが成り立つのです。

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クラブヘッドからボールへのエネルギー伝達効率を考えますと

「クラブヘッドとボールの質量の違い」による衝突前後のヘッドスピードの減速エネルギーをボールに転化が大切です。

こちらは運動量保存の法則で説明がつきます。

クラブヘッドの質量 m1 及び ボールの質量m2 が衝突したと仮定します。

運動量保存の法則とは、速度v1、v2 を持つ二つの物体が、完全に正中衝突した場合は、衝突後にそれぞれ速度 V1 及び V2 になったとした時に


m1v1 + m2v2 = m1V1 + m2V2


が成り立つことが知られています。

ゴルフの場合はボールは静止していますので、v2=0

なので、


m1v1 = m1V1 + m2V2


となります。

式変形すると


m1 (v1-V1) = m2V2

V2 = m1/m2 (v1-V1)


となりますので

ボールの初速であるV2を上げるためには


1)ヘッド(m1)を重く、ボール(m2)を軽く

重いヘッドを振るためには筋肉が要りますね。

ちなみにゴルフボールの規格は

重さ 45.93グラム(1.62オンス)以下

直径 42.67ミリ(1.68インチ)以上

これらはイギリスゴルフ協会(R&A)、アメリカゴルフ協会(USGA)、日本ゴルフ協会(JGA)が定めています。

プロトーナメントやアマチュアの公認競技では協会が認めた「公認球」の使用が条件になっています。

ボールは重いと飛びませんし、軽すぎると風に負けます。ヘッドスピンやサイドスピンの影響を受けます。


2)ヘッドスピードの初速v1と、ボール衝突後のV1に差を作る

例えば、ボクシングやフルコンタクトの空手の拳による攻撃の際、肩を前に押し出したパンチより、肩を前に出さずに、打撃を与えた直後に拳を引く意識があった方が効果があると

いうのを聞いたことがないでしょうか?

運動量保存の法則から、打撃の前後の速度に変化をつけたほうが、相手にエネルギーが伝わるのはそのせいです。

身体の骨格の作りから考えても、後方の肩を後ろに引いた状態で、インパクトを迎えたほうが、エネルギー伝達効率が上がると言えます。

インパクトの際、クラブを腕や肩で押し込んではいけないのです。

次回は、クラブヘッドと、ボールの弾性率について書きます。

写真はソニーオープン・イン・ハワイは、アメリカ合衆国ハワイ州ホノルル市カハラ地区にあるワイアラエ・カントリークラブにて。

このコースも会員以外はなかなかプレーできないのですが、景色の素晴らしいコースでした。

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