卓球の球の軌道の法則2~発射角度と初速度の関係~の続きです。
前回記事では、球を打ち出す際の初速度と角度許容範囲について解説しました。
以下のグラフ(+解説)の意味が分からない、もしくはピンとこない方は、前回記事をご参照ください。
【B】:初速度が遅く、角度許容範囲が比較的広い
【C】:初速度が速く、角度許容範囲も小さい
【D】:初速度が速すぎて、全ての球がネット、もしくはオーバーする
ここでは、さらに球の回転量が変化したとき、このグラフがどのように変化するのかを見ていきます。
球の回転量と方向による軌道の変化のおさらい
球に回転がかかっているとき、重力と空気抵抗のほかにマグヌス効果による力がかかります。
※マグヌス効果については、以下の記事で解説しています。
これにより、上回転(トップスピン、ドライブ)であれば下方向に沈む力がはたらき、下回転(バックスピン、カット)であれば上方向に浮き上がるような力がはたらきます。
結果、同じ発射角度・初速度で球を打ち出した場合、上回転の球はより手前でバウンドし、下回転の球はより遠くでバウンドすることになります。
球の回転による角度許容範囲の差
次に、上回転・下回転の球について、それぞれの角度許容範囲を見ていきます。角度許容範囲については過去記事で解説しました。
球の初速度や回転量が一定のとき、球を打ち出す角度によって着地点が変わります。相手コートに入れるために許される球の発射角度のブレの範囲が、角度許容範囲です。
上回転の場合
上回転の球には沈む力がかかるため、無回転の球と比較して急激な弧線を描きます。
これによって、台に収まりやすくなります。球の発射角度の許容範囲は、比較的広めです。
下回転の場合
下回転の球のマグヌス効果による力は重力に逆らう分、球の軌道としては緩やかな弧線になります。
これは球の発射角度としては許容範囲が狭くなるということです。
グラフで表した場合
以上の内容をふまえ、冒頭のグラフに上回転と下回転のグラフをつけ足したものが以下になります。
グラフは上回転が強ければ強いほど上方向にシフトし、下回転が強ければ強いほど下方向にシフトします。
ここから、以下のようなことが読み取れます。
- 球の初速度が同じ場合で比較すると、上回転の場合の角度許容範囲が広く、下回転の場合は狭い
- 下回転の球の初速度が一定以上の速さになると、相手コートに収まらなくなる
- 上回転の球は初速度を上げても回転量次第で相手コートに収まりうる
戦型別表示
最後に、このグラフに主要な戦型が属する領域を図示してみます。
もともと「上回転=攻撃的」「下回転=守備的」という性質があるので、ドライブ主戦ならスピードを重視し、カット主戦ならスピードは抑えて戦います。
なので、図中の2か所のグレーの部分
- スピードのない上回転(ループドライブ主戦型?)
- スピードのある下回転(高速カット主戦型?)
は、一般的な戦型として普及していません。
前者は簡単に打ち込まれてしまいますし、後者は物理的に無理であることが分かります。
まとめ
今回は球の軌道を決める3つの要素
- 球の回転量と方向
- 球の発射角度
- 球の初速度
をすべて加味したグラフとなり、だいぶ現実に近づいてきた感じがします。軌道の性質から戦型の体系的な分類も行うことができました。
現在はシェークラケットはもちろんのこと、ペンラケットでも両面にラバーを貼るのが主流となっています。そして、男子の場合は2枚とも裏ソフトラバーにしてドライブをガンガン仕掛ける戦型が主流です。
しかし、もし別種のラバーを貼りたいのであれば、上のグラフを見つつ、フォアとバックで「回転に変化をつけるのか」「スピード(テンポ)に変化をつけるのか」などと考えながら自分の戦型を考えてみるのもいいのではないでしょうか。
参考図書
テニスの法則 科学でゲームに強くなる, Howard Brody[著], 常盤泰輔[訳], 丸善