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ホームランの科学

Posted August. 03, 2005 03:05,   

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▲ホームランの物理学〓投手と打者の間の距離は18.44m。投手が時速150kmで投げた直径6.9cm、重さ142gのボールが打者の前を通るまでに約0.44秒かかる。打者はこれを直径7.37cm、重さ850gのバットに当てなければならない。人間の反応速度が0.25秒程度だから、打者は残る0.19秒間で判断を下さなければならない。

ボールを遠くへ飛ばすには、球のスピードが速くなければならない。球が速ければ、バットに当たったときの反発力も、より大きい。もちろん、スイングの速度も速くなければならない。李承鎏(イ・スンヨプ)のスイング速度は時速140kmほどで、メジャーリーグの一流打者水準だ。

いったん当てたら、次は打球の角度。真空状態なら45度だが、空気抵抗を考慮すると、39〜41度が適切だ。この角度を作ろうとすれば、バットがボールの中央の下1、2mm地点に当たらなければならない(グラフィック参照)。

米カリフォルニア大学のモント・ハーバード博士物理学チームは、2003年末「直球よりカーブがホームランに有利」との研究結果を発表した。バックスピン(進行方向の逆に回転)の直球より、トップスピン(進行方向に回転)のカーブボールがバットに当たったときの上昇力が大きいという。しかし、カーブが直球より時速10km以上遅いうえ、打者がボールを正確に当てにくいため、実際にホームランが多く出るのは直球だ。

▲スイートスポットとその他の変数〓ホームランは、たいていスウィートスポット(sweet spot)から生み出される。スウィートスポットとは、衝撃を加えたとき、全く震動しない部分で、バット上部の先から約17cm地点。

ここに当ててこそ、バットの運動エネルギーをそのままボールに伝えることができる。

気温と高度も変数。これによって空気の密度が変わるからだ。攝氏30度の空気は零下1度の空気より約12%密度が低い。また高度が305m上がると、空気密度は3%ずつ低くなる。密度が低ければ空気の抵抗が減り、それだけ打者に有利だ。

▲「ホームラン打者は生まれつきか」〓2003年末、李承鎏の運動能力をテストした三星(サムスン)スポーツ科学支援室のアン・ビョンチョル博士は「生まれつきの才能が50%、訓練による能力向上が50%程度」と言う。李承鎏は当時、動体視力と腰の回転力を示す背筋力、柔軟性で一般人より優れていた。しかし、このような能力はハードな訓練によってある程度乗り越えることができるという。

したがって精神的な部分がさらに重要になるかもしれない。今シーズン3本の満塁ホームランを打った韓化(ハンファ)の李ドヒョンは「捕手としての経験のおかげで、投手との駆け引きには誰よりも自信がある」としながらも「打席に立ったときは、頭の中が真っ白になるような、完全に没入した状態のときにホームランが出る」と話した。



kimsk@donga.com