マグヌス効果とは?
まぐぬすこうか
「効果」の用語まとめを見るマグヌス効果とは、回転しながら飛ぶ物体が回転の向きに応じて曲がる軌道を描く現象のことです。
マグヌス効果(Magnus effect)は、流体(空気や水)の中を移動しながら回転する物体が、回転軸に垂直な方向への力(マグヌス力)を受けることで飛行軌道が湾曲する現象です。1852年にドイツの物理学者ハインリヒ・グスタフ・マグヌスが実験によって体系的に説明したことからこの名が付いています。
仕組みはベルヌーイの原理と粘性流体の境界層で説明されます。ボールが回転すると、その表面は一方の側で進行方向と同じ向きに空気を引き連れ(流速が増す)、反対側では進行方向と逆に空気を押しのけます(流速が下がる)。流速が速い側では圧力が低く、遅い側では圧力が高いため、圧力差による力がボールを低圧側(流速の速い側)に押し付けます。
スポーツでの身近な例として以下があります。
- 野球:カーブボールがバッターの手前で曲がるのはマグヌス効果による
- サッカー:無回転シュートはマグヌス効果が生じにくく予測不能な変化をする
- 卓球・テニス:トップスピンをかけると急激に落下する弾道になる
工学的にもマグヌス効果は応用されており、回転翼(フレットナーローター)を帆の代わりに搭載した船舶(ローターシップ)が推進力を得る仕組みにも利用されています。流体力学・スポーツ科学・航空工学など多くの分野で重要な現象です。
使い方・例文
「サッカーの強烈なカーブシュートや野球のカーブボールの軌道変化は、マグヌス効果によって説明できます」のように、回転する物体の運動を解説する場面で登場します。
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