力学的エネルギーとパッティングの関係性。
みなさんこんにちは！
プレミアムゴルフスタジオ フィッティングチームの藤原です。
先日は「重いパター、軽いパター。」というお話をさせていただきました。
感覚的なお話が多かったかと思いますが、本日は物理学的な観点からお伝えできればと思います。
少し難しいお話になりますがなるべくわかりやすくお伝えできればと思います。
まずはパッティングをタイプ別で分けるとすると、
・球をしっかりヒットする（打ちぬく）タイプ
・球をなでるようにヒットするタイプ
この2パターンに分けられます。
この2パターンは、アバウトでいうと等加速度運動か等速運動かという運動の違いによります。
球を打ち抜くタイプはヘッドを加速させてインパクトを迎えます。それに対して球をなでるようにヒットするタイプはヘッドスピードを変えないようなイメージでインパクトをします。
※注意※
変えないような、と強調したのは、等速ではなく、変わっていないようで少しだけ加速している、というのが正解だからです。しかしながらここでは比較しやすいように等速運動ということにしておきます。
ここで出てくるのが力学的エネルギーというお話です。
力学的エネルギーというのは運動エネルギーと位置エネルギーの総和のエネルギーのことで、ざっくり言うと、物体が動いたり止まったりするのに必要なエネルギーと考えて下さい。
ややこしくなるので、振り子の図を作って説明文をつけてみました。
動いている振り子が一度停止し、また動き出すのをイメージしてください。
振り子には重力が常に一定にかかっているため、動いている振り子が最下点を通過した後は重力に逆らい上がっていこうとしますが、重力と上方向の力が釣り合ったときに振り子は一瞬停止し、再び落下運動に入ります。
この一瞬停止した位置がこの振り子の「位置エネルギーが最大」の状態になり、最下点では「運動エネルギーが最大(位置エネルギーは最小)」となります。
クラブが動くというのは、クラブが「運動エネルギーを持っている」という状態だと言えます。
そして運動エネルギーというのはニュートン力学において、質量と速度に比例するということを覚えておいて下さい。(細かい数式はややこしくなるので省略します）
球を打ち抜くようにヒットする等加速度運動タイプは重いパターを打つ時も軽いパターを打つ時も、プレーヤーは同じような感覚で振ろうとする、と仮定すると、運動エネルギー量が一定であった場合、質量が多い(重いパター)の場合は速度は遅くなり、質量が少ない(軽いパター)の場合は速度は速くなります。
おおよそで計算すると、、、
質量 1.5倍 → 速度 約0.8倍(20パーセントダウン)
質量 1.2倍 → 速度 約0.9倍(10パーセントダウン)
質量 1.1倍 → 速度 約0.95倍(5パーセントダウン)
くらいになるかと思います。(本当におおよそですみません）
これに加えてヘッドに対して重力が加わる(位置エネルギーが運動エネルギーに変換される)ので、切り返しからインパクトにかけて加速するのが自然な動きとなるということは想像しやすいかと思います。
これに対して、球をなでるようにヒットする等速運動タイプがどうなるかというと、運動エネルギーは質量と速度に比例しますので、速度が同じであれば質量の多い(=重いパター)のほうが持っている運動エネルギーが大きいので球は転がります。
しかしながらこちらのタイプはあまり加速させないようにヘッドを動かそうとするので、ある意味重力に逆らう動きが必要になるため、どちらかというとリズム感が悪く見えがちです。なので、常にリズム感やヘッドスピードのコントロールに注意を払う必要があります。
ということで改めて4パターンに分けてみました。
① 感覚的に同じ(等加速度運動タイプ) × 軽いパター → 転がる
② 感覚的に同じ(等加速度運動タイプ) × 重いパター → 転がらない
③ ヘッドスピード同じ(等速運動タイプ) × 軽いパター → 転がらない
④ ヘッドスピード同じ(等速運動タイプ) × 重いパター → 転がる
わかりにくいかとは思いますので、
・球をしっかりヒットする（打ちぬく）タイプ・球をなでるようにヒットするタイプ
の2パターンで判断していただくと自分がどちらのタイプなのかわかりやすいかと思います。
ご自身のタイプとグリーン上での球の転がりを判断して、より良いパターに出会えるといいですね！
ということで今回はとても難しいお話となってしまいましたが参考になりましたでしょうか？
プレミアムゴルフスタジオのフィッティングでは現在パターのフィッティングは受け付けておりません（すみません。。。）が、クラブフィッティングの際にご相談いただければそっとアドバイスさせて頂きますので一度相談してみたいと思った方は是非足を運んでいただければ幸いです。
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それではまた。
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