クラブとボールは、インパクトでどれくらいの時間接触している？

詳しい解説

ゴルフのインパクトは非常に短い衝突です。Hayaseらはクラブヘッドとボールの衝突を実験と有限要素解析で調べ、ヘッド速度35m/s・フェース中央への衝突条件で、クラブとボールの接触時間を約0.5ミリ秒として計測系を設計しています。0.5ミリ秒は1秒の2000分の1です。

ただし、接触時間をすべてのショットで0.5ミリ秒と固定してはいけません。Arakawaらはゴルフボールを剛体の鋼製ターゲットへ衝突させ、高速度カメラで変形と接触時間を測定しました。その実験では、入射速度が高くなるにつれて接触時間は短くなりました。同時にボールの圧縮量は大きくなり、反発係数も変化しています。

実際のクラブとの衝突では、ボールだけでなくフェースもたわみます。したがって接触時間は、ボールの構造・温度、クラブフェースの剛性、衝突速度、打点などの影響を受け得ます。『インパクトは0.5ミリ秒だから必ず同じ』という意味ではありません。

接触時間が重要なのは、その短い間にボールとクラブが変形し、力が時間とともに変化して、ボールの速度や回転が作られるからです。最大の力だけを見るのではなく、接触している間の力の積み重ねである力積や、反発特性とセットで考えると衝突を整理しやすくなります。