水と空気の流体実験

科学技術基礎：機械分野
研究課題：水と空気の流体実験
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　学年クラス　番号　名前
(1)、(2)は授業で習った為省略。

(3)野球のボールがカーブする理由
まず、ボールが回転せずに飛んでいる場合を考えます。すると空気はボールに沿って流れていくので次の図のようになります。

（画像１）

また、跳んでいない状態でその場で自転しているようなボールの周りの空気はボールの回転に引きずられて回転する事になります。

（画像２）　（画像３）　（画像４）

ボールは周りの空気を運動させることによって、エネルギーを失っていきます(空気を運動させるためにエネルギーを消費するため)。つまり、ボールの回転速度は徐々に低下していくことになります。ちなみに、このボールと空気の間に抵抗がない場合は、周りの空気を回転させることはできません。

　この図1.2(a)と図1.2(b)の流れを重ね合わせたものが図1.2(c)になります。回転しながら飛んで　いるボールは、この力Fによって、曲がることに　なります。このような力の効果は、飛行機の翼の揚力と基本的に同じものです。

つまり、野球のボールがカーブする条件としては、ボールが空気を受けている状態において、ボールが自転しているとき、空気はボールの回転に巻き込まれて円を描くように回転するのです。そうなる事によって、回転しながら飛んでいるボールは結果的にはカーブする、という結論に至るのです。