第57回 2021年MLB球が軽くなり、4シームの威力は変わるのか？

 

MLBの対策

MLBでは年々増加傾向にある本塁打数を抑制する目的で、今年からボール重量を最大で2.8グラム軽くするそうです。

割合で言うと約2%ほどの重量減少です。

軽いと、空気によりより動かされる

ボールが軽くなったら飛距離がアップしてホームラン数はむしろ増えてしまうするのではないか、と不思議に思われるかもしれませんが、そんなことはありません。

前回、前々回の繰り返しになりますが、ボールが空気から受ける抗力と揚力はどちらもボールの断面積に比例します。今回ボールの大きさは変わらないため、抗力、揚力の大きさは変わりません。

ボールが受ける加速度は力を重量で割った値になります。

式で書くと明確で分子の抗力または揚力はそのままで、分母の重量が小さくなるので、ボールの加速度は大きくなります。

加速度 = 抗力(or 揚力） / 重量　：　空気中を飛ぶボールの加速度

ボールが軽くなるということは、同じ大きさの力を受けても、慣性が小さくなった分だけ動かされやすくなるということです。その結果、ホームラン数減少が期待されるわけです。

そしてこれは、打球だけでなく投球についても同じです。

軽いボールは抗力により減速しやすくなり、同時に回転による揚力でより曲がりやすくなるのです。

前回の計算では、スライダーの曲り幅が2.2%程大きくなるという結果が得られました。

4シームについてはどうでしょうか？どのくらいホップ量が増加するでしょうか？

軽くなったボールの軌道計算(4シーム）

では、重量が2.8グラム軽くなることで、どれくらい4シームの軌道が変わるのか軌道シミュレータver3.2で計算してみます。

ボールの飛び方の違いのみを見るために、投球の初期条件は2種類のボールで同じとします。ボールが軽くなれば球速や回転数がその分上がるかもしれませんが、それらについては考慮しません。

[計算条件]

MLB投手の4シームを想定し、球速150km/h、回転数2300rpm、回転軸はバックスピンにややシュート成分が混じったものとします。

[計算結果]

同じ条件で投げられた2種類のボールの、軌道計算結果は以下のようになりました。

グラフ上の点は0.02秒ごとの、一番右端のみホームベース上(x=18.44m)における、ボール位置を表しています。

差が小さいので拡大図も追加しましたが、それでもわかりにくいぐらいのわずかな差です。

ホームベース上における上下位置の差は、6mmとなりました。

この球は従来の20年球の場合で自由落下軌道に対して41cm上にホップしているため、ボールの違いによるホップ量の増加率は1.5%(=0.6/41×100)程です。

スライダーの2.2%に比べて増加率が小さいのは、減速により重力による落下も大きくなっていることが原因と考えられます。

ボール一個分(7.4cm)ぐらい変わるのであれば空振りも増えるのでしょうが、6mm程度ではそうはならないでしょう。

とはいえ、ホームランを狙って最も打球飛距離の出る30度で打ち上げたつもりが、予定よりもボールの下を打ってしまい高く上がりて外野フライに終わる、というようなことは起こりうるかもしれません。

減速はどうか

抗力による減速はどうでしょう。

今回の計算結果では、軽い21年球の方が1/1000秒ほど遅れてホームベース上に到達します。

ごくわずかな時間差ですから、前後の位置差で見ても1.9cmの遅れにしかなりません。

センター返しのつもりが少しだけ引っ張り方向の打球になることはあるかもしれませんが、タイミングを外して泳がせたり、あるいは速さを感じなくなって打ちやすくなる、といった、そんな大きな影響はでません。

トラッキングデータ風プロット

最後におまけで、今回の4シームと、前回のスライダーの変化量の計算値をトラッキングデータ風にプロットしてみました。

差の小ささが分かります。

現実のプレーでは同じ投手が同じように投げても一球ごとにばらつきますから、その中に埋もれてしまいそうです。

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計算によって予想をしてきましたが、実際にプレーがどう変わるのかは、シーズンが始まってからの楽しみです。

最大でも2.8グラム、といっているので、投手から投げにくいとクレームがでたら結局はほとんど前と同じ重量に戻してしまうのではないか、とも予想しています。

今年も、開幕が待ち遠しいですね。

ではまた。