2023年4月8日土曜日

第143回 サッカーボールの軌道計算① PK vs 野球の160km/h



PKと投球

サッカーのPKは野球の投球よりも近距離から蹴られます。

ゴールラインからの距離は11メートルです。野球の18.44メートル、さらにはソフトボールの13.11メートルよりも近くです。

ゴールキーパーは左右どちらに蹴られたか見極める前に、勘で、フライング気味に飛んでいます。そのため時に逆を突かれますが、それも致し方なしで、そうしないと間に合いません。

野球のバッターは例え160km/hの球であっても、インコースかアウトコースかぐらいは見極めてから振り始めます。

PKを止めるキーパーのほうが、野球のバッターよりもより時間的にシビアだと言えます。


PKのボールが蹴られてからゴールインするまでの時間がどのくらい短いのか、軌道シミュレータver3.2で求め投球と比較してみます。


PKの軌道計算

PKの球速はプロレベルの想定で、120km/hとします。ちなみにギネス記録は129km/hです。

抗力係数CDは0.2(*1)とします。無回転(ただしナックルのような変化はしない)として揚力係数CLは0とします。

ゴール左上を狙ったこーすとします。

投球は160km/h,2500rpm、右打者アウトコースへの4シームとします。

両者の軌道計算結果は以下のようになりました。

gif動画(リアルスピード)

160km/hvsPK軌道計算




gif動画(1/10倍スロー)


静止画

グラフ中の点は0.02秒ごとのボール位置を表します。


蹴ってからゴールインまでの時間は0.371秒です。160km/hの投球がホームベースに到達する時間は0.398秒です。

PKのほうが時間が短いという結果になりました。

実際の成否確率データを調べると、PKの成功率は80%以上、従ってキーパーの阻止率は20%以下です。対して、ストレートの被打率は.247(NPB 21年 救援投手平均値)で、25%ぐらいです。

サッカーでPKを止めることは、野球でストレートを打ち返すよりも難しいということになります。


0.4秒弱

PKも投球も0.4秒弱です。さらに以前計算した女子ソフトの投球、テニスのサーブがバウンドするまでの時間もそのくらいでした。

対人球技における0.4秒程度のボール移動時間というのは、反応速度や動体視力の限界付近、トップレベルの選手がぎりぎり対応できる時間であり、観客がぎりぎり目で動きを追える時間であり、ゆえに最もスリリングで面白く感じる最小時間なのではないでしょうか。

仮に今後レベルが飛躍的に上がり150km/hのキックや、200km/hの投球が当たり前になってしまったら、きっとつまらなくなるでしょう。そのときは距離を長くし再び0.4秒程度になるようなルール調整がされることでしょう。



それでは、また。


 

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