INTRO 人間の動きは「回転」でできている

人間には車輪がついていない。だから直線的に動いているように見えても、実は関節を中心とした「回転運動」の組み合わせで動いている。
腕を振るのも、脚を蹴り出すのも、バットを振るのも、すべては回転だ。
「速く振る」とはどういうことか? それを理解するには、直線の速度(v)ではなく、回転の速度(ω)を知る必要がある。

Concept: Radius and Velocity

半径(Radius) × 角速度(Angular V) = 先端速度(Linear V)

回転速度 vs 先端速度

同じ回転スピードでも、「中心から遠いほど」実際のスピードは速くなる。
短いバットと長いバット、同じ勢いで振ったらどっちのヘッドが速い?
答えは「長い方」だ。これが道具を使う最大のメリットである。

ω
Angular Velocity
回転の速さ
v
Linear Velocity
先端の速さ

公式と数学的アプローチ (Formula & Logic)

Linear to Angular
v = rω
言葉の意味
先端の速さ = 半径 × 回転の速さ
単位での表現
[m/s] = [m] × [rad/s]
Example: バットスイング
STEP 1

長さを決める

  • バットの芯までの距離 = 1.0 m ← r
  • 回転速度 = 30 rad/s ← ω
STEP 2

掛け算をする

1.0 × 30 = 30 m/s

時速に直すと約108km/h。これがヘッドスピード。

Dictionary | 収録用語一覧

v
Linear Velocity
線速度。
先端の実際のスピード。
単位: m/s
r
Radius
回転半径。
回転軸から先端までの長さ。
長いほどvは増えるが重くなる。
ω
Omega
角速度(Angular Velocity)。
回転の速さ。
「キレ」の正体。
rad/s
Radian per Sec
1秒間に何ラジアン回るか。
1回転 ≈ 6.28 rad。
RPM
Rotations / Min
1分間の回転数。
エンジンの回転計などに使われる。
Axis
回転軸
独楽の芯。
ここがブレると回転力は逃げる。
I
Inertia Moment
慣性モーメント。
回しにくさの指標。
半径(r)の2乗に比例して重くなる。
Centrifugal
遠心力
外側に引っ張られる見かけの力。
回転が速いほど強くなる。

スイングスピードの壁を越えろ

「長く持つ」vs「短く持つ」

Bat Grip Mechanics

短く持つ(半径小=操作性UP) vs 長く持つ(半径大=威力UP)

長く持った場合 (Long r)

半径(r)が大きくなるため、当たれば飛ぶ。しかし、重くて回しにくい(ωが下がる)。
パワーがあり余っている選手向き。

短く持った場合 (Short r)

半径(r)は減るが、圧倒的に振り抜きやすくなる(ωが上がる)。
多くの選手にとって、ωの向上分がrの減少分を上回り、結果的にヘッドスピード(v)が上がることが多い。

ランニングの腕降り

短距離走で腕をたたんで振るのはなぜか?
腕を伸ばすと(r)が大きくなり、振るのが遅くなる(ωダウン)。
腕を小さくたたむと(rダウン)、高速で回転させることができる(ωアップ)。
腕の回転数は脚の回転数と連動するため、ピッチを上げたいなら腕はたたんで振るべきだ。

JUNIOR ACTION

SELF-CHECK & MATH DRILL

1 フィギュアスケート実験

Figure Skater Spin

腕を広げると減速し、縮めると加速する(角運動量保存)

回転椅子(事務椅子)に座って回ってみよう。
回転中に手足を外に広げると...回転が遅くなる。
逆に手足を体に密着させて縮こまると...回転が急激に速くなる!
これが「慣性モーメント」と「角速度」の関係だ。空中回転系の技(スピン)をする時は、どれだけ小さくなれるかが勝負だ。

MATH CHALLENGE

君のスイングの角速度(ω)が「毎秒20ラジアン」だとする。
バットを短く持った時(0.8m)と、長く持った時(1.0m)で、先端のスピード(v)はどう変わるか?

  • 短く (r=0.8) : 20 × 0.8 = 16 m/s
  • 長く (r=1.0) : 20 × 1.0 = 20 m/s
※「同じ回転スピードで振れるなら」長い方が速い。問題は、長くすると重くて振れなくなることだ。