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ゴルフ百科

衝突・運動量保存/エネルギー変換

ゴルフのインパクトでは、運動量は保存される?

クラブとボールをひとつの系として見ると、インパクトのごく短い時間では全体の運動量はほぼ保存されると考えられます。運動エネルギーの一部が変形・熱・音・振動などへ移っても、運動量保存とは矛盾しません。

はい。クラブとボールをひとつの系として見ると、約0.5ミリ秒という短い衝突中は、外部から受ける力の影響が衝突力に比べて小さいため、全体の運動量はほぼ保存されると考えられます。クラブは前向きの運動量を失い、その分を中心にボールが受け取って加速します。

ここで保存されるのは「それぞれの速度」ではなく、質量と速度を組み合わせた運動量の合計です。しかも運動量は向きを持つ量です。

運動エネルギーは別です。衝突ではボールやフェースが変形し、蓄えられたエネルギーの多くが反発で戻るものの、一部は熱、音、振動などへ移ります。そのため運動量が保存されても、衝突前後の運動エネルギーが同じとは限りません。実際のゴルフではシャフトの反力やヘッドの回転もあるので、単純な正面衝突モデルは仕組みを理解するための近似として扱います。

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