なぜ水面でボールはバウンドしないのか

石を水面に投げる、水切りというのがある。


河原などで昔よく友達とやった。

上手い人は十回以上成功する人もいて、すごいなと思って見ていたが、自分はせいぜい出来ても一、二回で終わってしまう。


水切りを行うコツとして、まずできるだけ平べったい石を使うのがいい、と言われる。

それを横回転のかかる様にして投げると、水面をホッピングしていく様な感じで石が水の上を渡っていく。


考えるに、石と水面が接する角度、回転の速度などがポイントなのだと思うのだが、横回転を受け徐々に落下しながら水面に接すると、方向が変わり、跳ね上がるということは、水面に接することで反発を受け、それが横回転と相まって前に進むということだろう。


つまり、平べったい石を使うことで、回転を受けやすくするというのもあるだろうが、水面との接触面積を大きくすることにより反発を受けやすくする、という効果もあるのではないかと推察される。


角度をつけすぎると、面積が狭く回転の大きくかかっている前面が水面と接触することになり、水の中に入り込んでしまう。

ということは、できるだけ水面と平行に投げて、重力によって落ちていく様に仕向けた方が、より水切りで進む力を得ることになると思われる。


こういうことを感覚として捉え、実行できるというのはおもしろいし、その構造を(素人ながら)考えてみるのもおもしろい。

もっと専門的な知識があればもっとおもしろいのかもしれないが、面倒くさがりなので、わざわざこれ以上調べてみようという気にもなれないのだが。


別に水面ではなくても水切りの様なことはできるのかもしれない、と思い、考えてみる。


例えば地面にボールが跳ねていく様な状態も水切り的と言えるかもしれない。

ボールが地面と接することで反発を受け、跳ね上がり進んでいく。


ところがボールが水面を跳ねて進んでいくところは見たことがない。

例えば、水切りの石の様に、水面と平行する様な形の横回転をかけながら投げれば、ボールでも水切りができるのだろうか。


できる気がするが、やはりボールの重量、回転の速さ、様々なことを考えると、あまり水切り向きとは言えないかもしれない。


ボールがなぜ地面の上をバウンドできるのか、と考えると、地面からの反発があるからだと考えられる。

ボールが地面に叩きつけられる力に対して反発が起こる。

それによってボールはまた跳ね上がる。


水面ではなぜボールがバウンドしないのかというと、その反発する力が弱いからである。

つまり、水はその叩きつけられる衝撃に対して、反発する力より吸収してしまう方が大きいのだ。

ボールを水面に叩きつけた時水しぶきが飛ぶのは、その衝撃力を吸収しきれないので水を空中へと飛び上がらせるのだと思う。


上手い人の飛び込みには、あまり水しぶきが出ない、と言われる。


ということは水しぶきが大きいほど、水からの抵抗が大きいということかもしれない。


下手な飛び込みをすると、「腹打ち」とか自分たちは言っていたが、水面に打ち付けた部分は真っ赤になって、痛かった。


そう考えると、やはり水面との接触面積が大きいほど水からの反発力は大きくなる、ということだろう。


ならば、より接触面積の大きいもので水切りをすれば、よりたくさん進むのではないか?


あとは回転の速度と重量も大事かもしれない。


水切りを石以外で試したことがないので、他のものでやったらどうなるのか、興味深い。

もしかしたら、石以上に最適なものが見つかるかもしれないし、もっと大きなものも、接触面積と回転速度によっては水切りできるかもしれない。


この、水切り実験、実際にやるかどうかはわからないけど、どうなのかは気になるところである。

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