ウィッフルボールは1953年の発明以来、打者を翻弄し続けてきたが、科学者たちはその理由をつい最近になってようやく解明した。ラファイエット大学の機械工学者、ジェン・ストラウド・ロスマン氏は、このボールを風洞内に設置し、周囲の空気の流れを測定した。その結果、ボールの内外における力のバランスの変化が、このボールを打つのが極めて難しい理由だと結論づけた。
ネットフォース
ボールが飛行している間、内力と外力の強さは常に変化します。これらの力の総合力がボールの軌道を決定します。
穴
穴は片側だけに開いています。空気の流れを乱し、ボールのその半分の部分に乱流を発生させます。
外部からの力
乱流が多ければその側の抗力は少なくなり、上向きの「揚力」が生じます。
渦
穴に流れ込む空気は、内部で渦を巻き起こします。ボールの向き、回転、速度はすべて、これらの渦の発生に影響を与えます。
内部力
渦はボールの方向を変える力を生み出します。速い球の場合、通常は内部の力が外部の力を上回ります。
ウィッフルボールの3つのハック
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1. スカッフ
穴の間の滑らかな表面を削ることで、その側に乱流が生まれ、曲線が強調されます。非対称性が重要なので、片側だけを削りましょう。
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- 開ける
穴を大きくしたり、穴の縁を滑らかにすると、内部の空気の流れが増してそれが制御力となり、ボールが固体側に向かって砕けやすくなります。
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- ブロック
選択した穴を覆ったり変形したりすると、大きさの異なる複数の渦が形成され、より劇的な曲線を描くことができます。
打てないナックルボールを投げる
ボールをゆっくりとした速度で、無回転で投げます。そうすれば、リリース時にボールの穴が打者の方を向くようになります。この向きでは、内的力と外的力が危険な均衡状態にあります。ボールが少しでも曲がると（そして必ず曲がる）、支配的な空気の流れが変化し、劇的で予測不可能なブレイクが発生します。
電気自動車レースカー、民間の月面着陸船など、その仕組みについて引き続きお読みください。
この記事はもともと『Popular Science』2014年4月号に掲載されました。
