物理物理学・力学理科

「捕球のコツ」を運動エネルギーから学ぶ。理系ライターがわかりやすく解説

プロ野球のキャッチャーは時速150km超えの硬式ボールを何なくキャッチしている。もちろん、キャッチャーミットの性能のお陰でもあるでしょう。しかし、それだけで猛スピードで向かってくる硬いボールから手を守れるとは考えにくい。

この記事ではなるべく衝撃を和らげて上手にキャッチするコツを紹介する。理系ライターのR175と解説していきます。

ライター/R175

関西のとある理系国立大出身。エンジニアの経験があり、身近な現象と理科の教科書の内容をむずびつけるのが趣味。教科書の内容をかみ砕いて説明していく。

1.上手にキャッチするには

image by iStockphoto

野球で内野の守備をしているとしましょう。バッターが容赦なく飛ばしてくる打球。そしてベースカバーに入ったらば、アウトを取るべく勢いよく送球が来ます。外野なら高く上がったフライを難なくキャッチすることが求められますね。野球ではバッティングや、投げることと同じくらい「捕球」も大切。野球以外のスポーツでも上手く「捕球すること」が様々な場面で求められます。

うまくキャッチするにはどうしたらよいのか。1つはボールからの衝撃を和らげることです。そもそも速度を持ったボールを急に止めるのが衝撃の原因。なるべく衝撃を和らげるようにキャッチすれば捕球が上達するでしょう。

2.ボールの重さと衝撃

キャッチするボールが重ければ重いほど痛そうなのは想像付きますね。野球の硬式球は中身がぎっしり詰まっています。真ん中にコルク、その外側にゴムそして糸が巻かれ一番外側が皮。重さは最大で148g程度。一方の軟式球は中身が空洞で、重さはこちらの方が軽く最大で138g程度硬式球の方がキャッチした時の衝撃が大きい理由の1つは重さ(他にも理由はありますが)。同じ速度でキャッチしても、重いほど衝撃が大きいです。

他にも、重いバスケットボールは軽いドッチボールより衝撃が大きいですね

3.球速と衝撃

ボールの速さ。こちらはモロ衝撃に関係しそうですね。キャッチボールを始める時まずはグローブをつけず、ゆっくり投げて素手でキャッチすることがあります。時速20km程度のふんわりボールなら硬式球でも素手で取れますね。

しかし、打球や送球をキャッチするにはグローブが必要に。またピッチャーからの投球を受ける捕手はキャッチャーミットという更に頑丈なグローブが必要に。同じボールであっても速度が大きいほど衝撃も大きくなるということです。

4.運動エネルギー

4.運動エネルギー

image by Study-Z編集部

2項と3項より、衝撃は重さと速度に関係しそうだと予想されますね。実際に、衝撃を表す指標に運動量エネルギーいうものがあります。動いてる物体を静止させた時に発生するエネルギー、つまり衝撃の大きさを表すもの。単位は熱と同じJ(ジュール)。ボールをキャッチしたら手が熱くなりますね。ボールの持っていた運動エネルギーはほぼ熱に変わると考えましょう。

運動エネルギーの定義は1/2 x 質量 x 速度の2乗(イラスト参照)。重さが2倍になっても運動エネルギーは2倍。しかし速度が2倍になると運動エネルギーは4倍に。ボールの重さより速度の方が衝撃への影響が強いわけですね。

ここでいうvはキャッチする前後の速度差キャッチする直前の速度はグラブとボールの相対速度で、キャッチした後はボールが止まっているので0です。さて、相対速度とはどういうものか?実はこれこそがボールを上手くキャッチするコツに効いてきます。

\次のページで「5.相対速度」を解説!/

次のページを読む
1 2 3
Share: