トップスピン
球技において、トップスピンまたはオーバースピンとは、ボールが移動しながら前方に回転する性質のことである。空気中を進むボールにトップスピンをかけると、空気との相互作用（マグヌス効果）により、ボールは下向きの力を受け、落下する。トップスピンはバックスピンの逆である。[ 1 ]
野球
野球において、カーブボールは、通常下向きに回転する球種で、ボールにトップスピンをかけるように投げられます。カーブボールに近い球種には、スライダーやスラーバーがあります。ボールの「カーブ」の角度は投手によって異なります。[ 2 ] [ 3 ]
キュースポーツ
スヌーカー、ポケットビリヤード、ビリヤードでは、キューボールが他のボールに当たった後も、トップスピンを使ってキューボールを動かし続けます。キューをボールの上部に当てることでトップスピンが得られます。[ 4 ] [ 5 ]
クリケット
クリケットにおいて、トップスピナーとは、リストスピンまたはフィンガースピンのいずれかで投球するクリケット選手が投げる投球方法の一種です。どちらの場合も、投手は投球前に指でボールをひねることでトップスピンをかけます。どちらの場合も、トップスピナーは標準的な投球と間違った投球の中間に位置します。リストスピナーの場合はグーグリー、フィンガースピナーの場合はドゥースラです。
トップスピンのかかったクリケットボールは、テニスや卓球のトップスピンショットと似た動きをします。前向きの回転運動はボールの上側の空気の流れを妨げますが、下側の空気の流れを促進します。ボールの上下の気圧差（マグヌス効果と呼ばれます）が下向きの力として作用し、ボールは通常よりも早く、より速く落下します。
クリケット用語で言えば、これはバッターが予想するよりもボールの落下距離が短く、落下速度が速く、バウンドが高くなることを意味します。これらの特性は、クリケット用語では「ループする」または「ループした」投球と総称されます。また、リストスピンやフィンガースピンといった一般的な投球ではインパクト時に左右に曲がってしまうのに対し、バッターはボールをまっすぐ飛ばします。特に、その動作が一般的な投球と非常に似ているため、バッターはボールに簡単に騙されてしまう可能性があります。
投球時、トップスピナーは通常のサイドスピナーと同じように握ります。レッグスピナーの場合、リリース時に手の甲はカバーエリアに、手のひらはミッドウィケットエリアに向けます。オフスピナーの場合、これらの方向は逆になります。ボールは、シームがバッツマンの方向へまっすぐに飛ぶように、またはシームがスクランブルされた状態でリリースされます。スピナーは、トップスピンとサイドスピンの両方でボールを投げることがよくあります。両スピンがほぼ同量で飛んでいるボールは、通常「オーバースピン」レッグブレイクまたはオフブレイクと呼ばれます。
戦術的には、ボウラーはトップスピナーを投げてバッターを前に引き出し、その後、ボールのディップとバウンスを利用してバッターを欺きます。特に、スイープやドライブを狙うバッターは、バウンスによって打ち破られるため、非常に脆弱です。現代クリケットでは、アニル・カンブルがトップスピナーのレッグスピンの達人として知られています。ムティア・ムラリタランは、この投球を頻繁に使用するオフスピナーの一例です。
ゴルフ
ゴルフでは、ショットにトップスピンがかかることもありますが、これはほとんどの場合、トップしたショットの望ましくない結果です。
ラケットスポーツ
トップスピンショット（トップスピナーとも呼ばれる）は、ラケットスポーツの選手が主に「セーフショット」またはラリーボールとして用いるほか、ポイント獲得のために用いることもできます。例えば、クロスコートにトップスピンショットを3回打ち、4回目のショットでフラットボールまたはスライスダウンザラインを打つことで、ポイント獲得の態勢を整えることができます。
トップスピンショットは、ラケットをボールの進行方向より下に向けて、上向き・前向きのスイングでボールを打つことで生まれます。トップスピンショットはスライスショットの逆です。トップスピンショットは硬い地面で効果的です。ボールは前方に回転し、地面に向かってより速く落下するため、他のショットよりも強い力で打つことができます。
卓球
競技卓球においては、トップスピンを効果的にコントロールすることが不可欠です。これは、バックスピンのボールに対して攻撃的なショットを打つためだけでなく、ボールがネットより低い位置にあるときにスピードショットを打つためにも不可欠です。卓球においてトップスピンループに対する最善の防御は、パドルをしっかりと固定し、90度未満の角度でわずかに前方に動かしながら、台に近い位置でブロックすることです。トップスピンに対する防御のもう一つの方法は、トップスピンで反撃するか、スライスすることです。[ 6 ]
テニス
テニスでは、コートの中央にネットがあるため、トップスピンを使うことでプレーヤーの安定性が向上します。また、トップスピンはプレーヤーのミスの許容範囲を広げます。トップスピンはボールをより速く地面に落とすため、プレーヤーはネットを越えてボールをより高く打つことができ、ミスの許容範囲を広げます。これは、ネットで待っている相手にロブしたり、プレーヤーの足元に直接ボールを打ったりするのに役立ちます。プレーヤーが接触点に近づくにつれて、低くから高く打つことで揚力が得られます。ラケット面（ストリング）を垂直からわずかに閉じた状態に保つことで、プレーヤーが望むボールにトップスピンが加わります。しかし、より大きな力やバックスピンによって低く跳ねるボールは、セミウエスタングリップやウエスタングリップなどのトップスピンを与えるグリップでは、ラケットが下向きに傾きすぎてボールをネットを越えて「持ち上げる」ことができないため、打ち返すのがはるかに難しくなります。そのため、クレーコートのような低速でバウンドの高いサーフェスでは、トップスピンがより効果的に使用されます。また、腕を体全体に伸ばすという物理的な制限のため、バックハンドストロークではトップスピンをかけるのがはるかに困難です。[ 7 ] [ 8 ] [ 9 ]
ほとんどのコートサーフェスでは、トップスピンをかけるとボールのバウンドが低くなります。そのため、クレーコートや「ソフト」コートでは、自然とバウンドが高くなるため、相手が打ちにくくするために、トップスピンがよく使用されます。片手バックハンドの相手は、低いボールを打つのが難しいため、特にトップスピンショットに弱いです。
ピックルボール
テニスと同様に、ピックルボールではサーブ、フォアハンド、時にはバックハンドでトップスピンが使用されます。[ 10 ]
バレーボール
トップスピンはバレーボールで使われる。[ 11 ]
物理的な説明
ショットにおけるトップスピンは、空気との相互作用によりボールを落下させる下向きの力を与え、マグヌス効果と呼ばれます。ラケットスポーツでは、ラケットをボールの進行方向より下に向けて、上向きのスイングでボールを打つことで、この効果を生み出すことができます。トップスピンショットはスライスの逆であり、トップスピン自体はバックスピンの逆です。[ 12 ]
マグヌス効果を説明する一つの方法は、回転と、空気がボールの表面で粘性物質、つまり「粘着性」物質として作用するという事実により、ボールの運動に伴う空気の流れが上向きに噴出されるというものです。この反作用として、ボールは下向きに押し下げられます。
ベルヌーイの定理は、ボール表面と空気の速度差がボールの上部で大きいことから、トップスピン効果を説明する際によく用いられます。例えば、ボールの下部を流れる空気が上部を流れる空気よりも速い場合、ベルヌーイの定理によれば、ボール表面にかかる圧力は上部よりも下部で低くなります。[ 13 ] 言い換えれば、ボールの上部表面では下部よりも空気摩擦が大きいため、この差によってボールの上部にかかる圧力が大きくなり、結果としてボールが押し下げられることになります。[ 14 ]
参照
- スピン（キュースポーツ）、スピンの種類
- スピン（ピックルボール）、スピンの定義と種類
- スピン（卓球）、スピンの効果
- バックスピン
参考文献
- ^ストックトン、ニック. 「テニスボールの回転の驚くべき物理学」 . Wired . ISSN 1059-1028 . 2023年10月5日閲覧。
- ^ 「スタンフォード大学物理学科ロバート・B・ラフリン教授」 lar ge.stanford.edu 2023年10月5日閲覧。
- ^ Nathan, Alan M. (2007年10月13日). 「野球ボールの飛行におけるスピンの影響」(PDF) .イリノイ大学. 2023年10月5日閲覧。
- ^ 「スピントランスファー」。ビリヤードとプールの原理、テクニック、リソース。2023年10月5日閲覧。
- ^ 「ビリヤードの物理学」 .現実世界の物理学の問題. 2023年10月5日閲覧。
- ^ 「卓球トップスピン：Science.govのトピック」www.science.gov . 2023年10月5日閲覧。
- ^ 「トップスピンテニス - より強いテニスはできる？」オンラインテニス指導 - 最高のテニスのプレー方法、無料テニスヒントを学ぶ。2023年10月5日閲覧。
- ^ 「テニスの腕を磨く：トップスピンを生み出すための簡単なヒント」 www.usta.com . 2023年10月5日閲覧。
- ^ 「テニスにおけるトップスピンとは？」テニス情報2022年6月14日閲覧： 2023年10月5日
- ^ Science, Pickleball (2022年11月11日). 「トップスピンはどのように生成されるのか？」 . Pickleball Science . 2023年10月5日閲覧。
- ^ 「トップスピン」 .バレーボール物理学. 2023年10月5日閲覧。
- ^ 「トップスピンとバックスピン」 protabletennis.net . 2023年10月5日閲覧。
- ^ 「トップスピンとバックスピン（テニス）」 .物理学フォーラム：科学ディスカッション、宿題ヘルプ、記事. 2013年8月10日. 2023年10月5日閲覧。
- ^ He, Yuqi (2021年3月12日). 「異なるレベルの卓球選手におけるトップスピンフォアハンドループ中の下肢の運動学的分析」 . PeerJ . 9 e10841. doi : 10.7717/peerj.10841 . PMC 7958893. PMID 33763297 .
