雑学科学読本　身のまわりのすごい技術大百科

• 楽天（電子）

　身近なモノのしくみが図解で丸わかり！『雑学科学読本 身のまわりのすごい技術大百科』（涌井良幸・涌井貞美著）で身近なモノに秘められた感動ものの技術について学びましょう。

　ゴルフボールの表面を見ると、ブランドによってくぼみの形状が微妙に異なる。この形状は、実は特許の塊（かたまり）なのだという。

　ゴルフは年齢を問わず、スポーツ界の華（はな）といえる。近年は、若手プロゴルファーの活躍がスポーツニュースの一面をよく飾っている。

　さて、ゴルフボールのくぼみ（ディンプル）を見てみると、ブランドによって模様や深さが異なることに気付く。たかがくぼみと侮（あなど）ってはいけない。この違いには大きな理由がある。

　ディンプルの効果としては、大きく二つのことが挙げられる。「揚力（ようりょく）の増加」と「空気抵抗の軽減」である。まず「揚力の増加」を見てみよう。球技一般にいえることだが、ボールを打つときには回転（スピン）をかけるのが普通だ。ボールを曲げたい、遠くに飛ばしたいなど、都合に応じてスピンをかける。そのとき、表面に凹凸があれば、それだけ周囲の空気との抵抗が増え、スピンの効果が増大する。

　ではここで、スピンをかけて揚力が得られるしくみを考えてみよう。バックスピンをかけると、ボールの上の気流は速く、下は遅い。気流は速いと気圧が低くなり、遅いと高くなる性質がある（ベルヌーイの法則と呼ぶ）。したがって、ボールには揚力が働く。ディンプルがあると、上下の気流のスピードの差は平らな球よりも大きいため、それだけ強い揚力を受け、ボールは遠くに飛ぶことになる。打球の軌跡（きせき）は初速、打出角、スピンの三つで決定される。これを飛びの三要素と呼ぶ。ディンプルはこの三つ目に関与するのだ。

　次に「空気抵抗の軽減」の効果について見てみよう。物体は空気中を運動するときに抵抗力を受けるが、その最大の原因はカルマン渦（うず）である。空気の流れが物体から剥（は）がれて渦ができ、この渦が物体の動きを止めようとするのだ。

　ディンプルがあると、空気の流れがボール表面から剥がれるのを防ぎ、カルマン渦の発生を抑えられるため、ボールは遠くに飛ぶのである。

　このように、ディンプルの大小や浅深はボールの飛び方を左右する。そこで、ボールメーカーはさまざまな研究からその模様や形を定めているのだ。

涌井 良幸/涌井 貞美