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ボール表面の凹凸形状が飛翔軌道に影響する 〜バレーボールにおける表面パターンの空力効果〜

2019/09/27

筑波大学 体育系の洪性賛助教と浅井武教授、韓国のProf. Weon(Sungkyunkwan University)の研究グループは、筑波大学のスポーツ風洞施設を用いて、バレーボール表面形状により、ボールに働く空力特性が変わる事を明らかにしました。

近年、バレーボールの表面の形状が変化し、様々な凹凸をつけたものが使用されるようになりました。本研究では、このような表面形状の違いに着目し、バレーボールの向き(横と対角)における空気力(空気中を移動する際にボールへ作用する力;抗力・揚力・横力)を、スポーツ風洞を用いて計測し、ボールの発射方向が空気力に及ぼす影響について検討しました。さらに、ヒッティングロボットを用いてボールの飛翔軌道を比較検討しました。その結果、ボール表面に凹凸のない従来バレーボールでは、ボールの飛翔向きが、その空力特性に大きく影響し、飛翔軌道を決定する傾向(異方性)が見られました。一方、ボール表面に凸凹(六角形とディンプル形)形状を導入した新バレーボールでは、ボールの向きによる空力変化が小さい傾向(等方性)が見られました。このことから、ボール表面の形状を変えることで、ボールの飛翔軌道が改善できると推測できました。

図 本実験で使用した現代バレーボールの表面形状 (a)Adidasボール,(b)Mizunoボール,(c)Moltenボール(六角形),(d)Mikasaボール(ディンプル形) (a)と(b)は従来のバレーボール、(c)と(d)は新バレーボール

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