2022年10月18日火曜日

カーリングの原理(1)

立教大学の村田次郎さんの名前は,TRIUMFの時間反転実験の記事で知った。偏極したリチウム8のベータ崩壊からでてくる電子の縦偏極との相関をみるというものだ。σ・(j×p) という項の係数Rを調べたところ,時間反転を破る効果は見えていない。最近では余剰次元探索の実験を手がけている。

その村田さんが,カーリングのストーンが曲がる原理を精密実験によって解き明かしたという論文が出た。軽井沢のアイスパークで自分自身が投げた122回のデータを,コンパクトデジタルカメラと三脚だけを用いて測定し,余剰次元実験で開発した画像処理型変位計の技術でミクロン単位で分析した結果である。

その結果は,カーリング石の下面が氷と歯車の様に嚙み合って旋廻する現象が基本であること。摩擦支点の形成確率が,速度に依存することから,速度依存の動摩擦係数が導かれること。動摩擦係数の速度依存性により,左右非対称に旋廻の中心が形成されることがこの謎の答えであることを解き明かしたというものだった。

これによって,時計回り(反時計回り)のストーンは進行方向に向かって右側(左側)に曲がることが説明される。まあ,野球のボールの回転方向と,曲がる方向の関係はマグヌス効果で説明され,カーリングの原理とは違うものの同じ対応関係になっているので,それほど違和感がないかもしれない。 


図:a curling stone rotating, sliding and curving on the ice sheet with pebble olympic fine detailed photo shot from the sealing of curling hall(memeplexによる)

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