練習場より 2015.09.30号 - ケプラーの第二法則

ケプラーの第二法則によれば、惑星と太陽とを結ぶ線分が単位時間に描く面積は一定である。惑星は太陽を片方の焦点とする楕円軌道であるから、太陽との距離は離れたり近づいたりする。

この時、描く面積が一定であるから、近づけば早くなり、遠くなればゆっくりと軌道を進む。これはスケートで回転する時、手を突き出せばゆっくり回転し、体に折りたためば早くなるのと同じである。ケプラーの法則は、角運動量保存の法則と同じである。





運動は通常、直線で考える。車の運転などどれほどロング・アンド・ワインディングであろうと、直線距離で考える。

回転も運動なので距離と時間に置き換わるが、回転の場合は角度 (radian) と半径 (radius) が決まれば距離が決定する。距離は円周 (2×π×r) に対する角度の比率 (r/360) で決まるので角度だけを考えれば汎用性が高い、となるようだ。なおテコも回転運動である。



ゴルフに関係する主な力とその効果

円周	近くなれば軌道は短くなる	遠くなれば軌道は長くなる
角運動量	近くなれば速度が早くなる	遠くなれば速度が遅くなる
テコ(支点との距離)	近くなれば重くなり加速が悪くなる	遠くなれば軽くなり加速が良くなる
空気抵抗	小さければ加速が良くなる	多ければ加速が悪くなる
シャフトの重さ	軽くなれば加速が良くなる	重くなれば加速が悪くなる

さて、ドライバーも物理学である。

スイングでは、トップからインパクトまでは体に近く。インパクトからフォロースルーは大きく弧を描く。弧を大きくすることでドライバーを減速するのである。

ドライバーではボール位置を左足の先に置くのが一般的だ。これはシャフトのしなりが関係するのであって、通常は体の真ん中で打突すると考える。打突からしなりが戻るまでの時間差の間に進む距離が左足周辺にあると考えるのが妥当だろう。

インパクトまで円弧を小さくするのであれば、肘は自分が思っているよりも体に近づけて打つことになる。殆どの場合、腕が体から離れ過ぎているのではないか。

ドライバーが十分に長いクラブである以上、腕を伸ばして更に円周を伸ばす必要はない。また円弧を大きくすれば必ずしも速度が上がり遠くへ飛ぶとは言えない。

それならば、クラブは短いほど速度が速くなるのではないかと問えばそれも違うだろう。シャフトの長さが短ければ円周が小さくなる。円周が小さいという事は移動距離が短いと言う事である。距離が短ければ加速が十分な速度に達する前に打突点を通過することになる。

短すぎれば加速に必要な距離が稼げず、長すぎれば逆に速度が遅くなる。つまりスイングが発揮する力に対して最適な長さがあると考えられるのである。

ではどの力に対してどの半径が最大速度の軌道であるかという数式が結論として必要である。ゴルフスイングはハンマー投げのように何回転もできる競技ではない。そのハンマー投げも重さと力との間で最大となる長さが算出できそうなものである。いわんやゴルフをおいておや。

適切な長さは外部から人間が与える力がパラメータとなる。そこでは加速に必要な距離と最大の速度を生み出すための円半径が求められる。それでも色々な状況がゴルフでは考えられるから常に同一のスイングは存在しない。

基本的にそういう物理学の要請は、経験則や様々な計算から現在のクラブに平均値として実現されているはずである。つまりギアとしては、大きく間違えたものにはなっていないと考えられる。

そこでプレイヤーとしては、先ずはドライバーが長いほど遠くへ飛ぶというのは思い込みかも知れない、という事から始めるべきではないか。