パットで
パッティング物理・摩擦／スキッド
まず答え
パット直後にボールが芝面に対して滑っている間、接触点の相対的な滑りに逆らって働く摩擦です。この摩擦は前進速度と回転速度を同時に変え、ボールを純転がりへ近づけます。純転がりに移った後は、同じ滑り摩擦ではなく転がり抵抗として分けて考えます。
詳しい解説
パット直後のボールは、前へ進む速度と回転速度がまだ釣り合わず、ボール表面の接触点が芝面に対して滑っていることがあります。この滑りがある間、接触面には滑りを妨げる向きの摩擦が働きます。これがパッティングでいう動摩擦です。
動摩擦は、単にボールを遅くするだけではありません。接触点で生じる摩擦力はボールの前進速度を変えると同時に、回転を変えるトルクも生みます。その結果、前進速度と回転による表面速度の差が小さくなり、やがて滑りのない純転がりへ近づきます。
Griffithsらは8種類の表面でパット初期を高速カメラ計測し、表面ごとの平均的な動摩擦係数を推定しました。実験では、動摩擦係数が大きい表面ほど純転がりへ移る距離が短い傾向が示されました。ただし人工材料を含む実験であり、その係数を実際の全グリーンへそのまま当てはめることはできません。
Daemiらのモデルでも、ゴルフボールは滑りを伴う状態から転がり抵抗が支配的な状態へ移行するものとして扱われています。したがって『摩擦係数が大きいほど常に転がらない』と単純化するのは不正確です。スキッド中の動摩擦は純転がりへの移行を早める方向にも働き、純転がり後の減速は別の抵抗として考える必要があります。
実用上は、動摩擦を単独の良否指標にせず、スキッド距離、スキッド時間、滑り率、グリーン表面条件と一緒に読みます。機器や研究によって摩擦の定義・推定法が異なるため、表示された係数を別環境と直接比較するときは測定方法の確認が必要です。