回転する球体はなぜ安定するのでしょう

質問

球技をしていて思うのですが、無回転より回転のあるボールの方が安定しますよね？
回転が強い方が、綺麗な弾道になる気がします。それに、回転の強いボールは『重い』気もします。

自分は、回転することでボールに一本の回転軸というのがしっかりとでき、この回転軸がぶれないからボールが安定するのでは、と思っています。

銃弾も回転しますよね？バレルに旋条が刻まれていて、銃弾がそこを通過するときに回転が加わり、銃弾は回転しながら飛んでいきます。
これも安定性を求めるためだと思うのですが、どういう理論なのかわかりません。

多少、難しくなっても構わないので教えてください。お願いします。

回答No.2

foomufoomu · ベストアンサー

ボールの回転と、銃弾の回転は別の法則に基づいています。

ボールの場合、無回転では、ボールの周りにうず気流(カルマン渦)ができるため、安定しません。
http://kobam-hp.web.infoseek.co.jp/meteor/karman.html
回転によって、気流を一定にすることができます。

銃弾の場合は、ボールとは違って、進行方向を中心軸とする回転を与えます。この回転はジャイロ効果によって弾の向きが変わらないように安定させるためのものです。
http://hypermayo.seesaa.net/article/109403889.html
（後半を見てください）

回答No.3

uzu_sp

回転しているものの安定性は、コマやジャイロの原理と同じです。
回転すると遠心力で回転面は３６０度均一に引っ張られて同一姿勢に固定されます。
これが、姿勢が安定する原理です。

回転速度が増すと遠心力も増して回転軸の姿勢は強く安定します。

回答No.1

Willyt

空力学の面倒な理論はなしにして説明します。飛んでいる物体が安定しない理由は形がいびつであることです。いびつであるために空気抵抗が一定ではなく、それによって物体は飛行方向に対してぶれることになります。ところが回転させると空気抵抗がある程度ならされる結果、安定した飛行線を描くようになるのです。弾丸を回転させるのはまさにそのような効果を狙っているのです。

　但しボールを回転させると球筋は安定しますが、回転する方向に曲がって行くことはご存じですよね。カーブボールがこれに当ります。垂直方向に回転させると伸びるボールになります。回転が逆だと落ちるボールになります。弾丸は速度が大きいので曲りによる誤差は多分僅かなのでしょう。