活動内容

コーナーキック

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どんな実験?

実験手順と種あかし

  • 物体を流れの中で回転させるときにはたらく揚力の実験です。これは、日本機械学会で開催している「流れのふしぎ展」の体験型展示で使われたものです。
  • ボールに回転をかけて飛ばすと飛行方向に垂直な方向に力がはたらき曲がります。ボールを横回転(回転軸が鉛直方向)させると横方向に曲がり、直接ゴールをねらうことができます。
  • ボールに当たる流れが回転方向と逆方向の面では流速(ここでは相対速度)が小さくなり、圧力は大きくなります。一方、流れが回転方向と同方向の面では流速が大きくなり、圧力は小さくなります。左右の圧力差から横方向に揚力がはたらき、ボールの軌道が曲がります(流体力学における「揚力」とは上向きの力に限らず、流れに垂直な力を指すことを注意してください)。
  • このように流れの中で回転している物体に揚力が発生するはたらきを「マグナス効果」といいます。
  • サッカーのシュート以外では、野球のスライダーやシュートボールのように横に曲がる変化球などで利用されています。
【キーワード】 マグナス効果、ベルヌーイの定理
【関連項目】 マグナスパイプマグナスカップ
【参考】

日本機械学会編「流れのふしぎ」講談社ブルーバックス、P170−173.
石綿良三「図解雑学流体力学」ナツメ社、P196−197 および P90−95.

日本機械学会主催「流れのふしぎ展」
http://www.jsme-fed.org/contests/fushigi.html
更新日:2014.8.1