ゴルフボールの
ボール・地面相互作用／反発角
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まず答え
同じとは限りません。反発角は、着地後にボールが地面から離れる速度の向きを表します。芝との衝突では反発だけでなく摩擦、表面の変形、着地時のスピンが水平方向と上下方向の速度を変えるため、着地角を鏡のようにそのまま反転した角度にはなりません。
詳しい解説
反発角は、ボールが地面へ入ってくる「着地角」に対し、最初のバウンドで地面から離れるときの進行方向を表す角度です。
硬くて摩擦のない理想的な面なら単純な反射に近い考え方ができますが、実際の芝ではそうなりません。ボールと芝は衝突中に変形し、上下方向には反発、水平方向には摩擦が働きます。さらに着地時のバックスピンやトップスピンによって、接触中の滑り方や回転の変化も変わります。
Biberらはゴルフボールを芝へ着地させる1,000件超の実験で、着地直前とバウンド直後の速度・回転を測定しました。その結果、バウンド後の状態は着地角だけでなく、着地速度、スピン、表面条件との組み合わせで変わり、単純な剛体衝突モデルだけではすべてを説明できませんでした。Crossの研究でも、入射角とバックスピン、接触中に滑るか食いつくかによって、前方へ跳ねる場合と後方へ戻る場合があることが示されています。
したがって、反発角は「着地角の反対側に同じ角度で跳ねる値」ではなく、ボールと地面の相互作用の結果として決まる値です。実戦で止まり方を考えるときは、反発角だけでなく着地速度、スピン、グリーンの硬さや摩擦も合わせて見ます。