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砲丸投げ、槍投げ、円盤投げ、また、野球のバッティング、サッカーのボールキック、ゴルフのスイングなど、物を遠くに飛ばすスポーツがあります。

人間の力で物をとにかく一番遠くまで飛ばすには、どの形の、どの重さの物体をどの方法で飛ばせばよいのでしょうか?

質問があいまいで申し訳ないですが、
丸い球を上投げするという方法に限れば、どんな大きさでどんな重さが最適か?
とか、
バットやドライバーなどの道具を使わないという方法に限れば、どんな形状が最適か?
などいろいろな条件のもとでのご意見もお聞きしたいです。

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A 回答 (9件)

しらない。

ばかだし。で、べつの。小学校1年体育とき、ぼーる、はじめて、あっちのほうへ、けとばした、ぽーんと、あーちへ、とんでった、ちいさいこなら、けとばすのは簡単とばせるかも。たまなげ、はやいたま、おれはやった。すりんぐしょっと、ひじまげるの、ひじまげはじめる、ほぼどうじ、わずか、おくれてかたからまわす、さいご、ひとさしゆびつけね、なかゆびつけねおす、ずしんとしょうげきかんじる。がらかわるか、やまなり、のれーたまも、直角じょうぎみたいに曲がる。やまなり、のれーたまも、ひざたかさ、じめん平行とんでく、じょうしきではありえないが。おれはじぶんかって、おんなでも、かんたん、165km/hでるとしんじてる。みぎのは、たつきりつきをつけ。じょうたいまえへ。りょうあしちからぬく。ひだりあしちょいうえ。ひだりあしちょいまえちゃくち。みぎかたした、みぎあしうえよこ。ひだりあしける。みぎひじおもいっきりまげはじめる。ほぼどうじわずかおくれてかたからおもいっきりまわす。ひとさしゆびつけね、なかゆびつけねでおす。ずしんとしょうげきかんじる。ひじかるくまげかるくくるっとこまわりいっかいてん。うでうえななめうでのばしぎみ止まる。ひだりあしちゃくち。からだささえる。やはしいは、てび、みたのは、めこんがわ、おんなが、みずかけあってた、ひじまげるの、かたからはまわしてなかった、あれで、ほぼどうじわずかおくれて、かたか、まわす。あ、のれーたまも、直角じょうぎみたいに曲がる、はやいたまも、直角じょうぎみたいに曲がる。
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手投げで最も長く飛ばすとすれば、おそらく模型飛行機のフリーフライトが最長でしょう。


ただ、現在のフリーフライトは直線の飛距離ではなく、旋回させながら滞空時間を競う競技なので、距離はよくわかりませんが、100m以上は飛ばせるでしょう。
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重さ、個人の体力、力、本人の体重も影響あり、特定できない。


どの方法で、人間が・・、となると、腕で投げる、足でけり飛ばす、のいずれか。
人間が、の条件を外し、同じ力で物体を最も遠くに飛ばすには?、もちろん地球の上で。
射出角45°で打ち出す。
実際は空気抵抗があるため、少し低く?(高くだったかな)。
空気抵抗と言えば、出てくるのが流線形、だが、飛距離を伸ばすときはむしろ逆、ゴルフボールの表面のへこみ、あれは結構浮力を稼ぎ、結果飛距離が伸びます。
また野球ピッチャーの直球のように上向き回転も浮力を産みます・
ゴルフボール状の表面の球で初速が最も早く投げだせる重さの球体で体積の小さいものを上向き回転をかけて45°より低めで投げる、ただし小さすぎると取扱が困難のばあいもあります。
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投石スタイルが原則なんですね



ボール部門 145gくらい
野球ボール位の重さ145gで、鉛玉のように表面積を少なくした物。

飛行機一体型部門
仰角 45度くらいで投げ、滑空で距離を稼ぐ。
これも、試合がありそうですね。

飛行機分離型部門
仰角 60度くらいでおもり投げ、
軽い飛行機を高高度から滑空で距離を稼ぐ。

槍やフライングディスクは、既にありますね。
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No.2です。

本当に質問があいまいですが(苦笑)
>人間の力で物をとにかく一番遠くまで飛ばすには、
 はエアロビーでしょうが
>丸い球を上投げするという方法に限れば、
  ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄がオーバースローと言う意味でしたら
 軟式野球の球とかゴルフボールでしょうね。地上でしたら大気が存在しますから、球に上向きの回転を与えることで揚力が働きます。これらの球には揚力を最大限に生かせるようディンプルありますから・・。
 サイドスローは立て回転を与えるのが難しくなる。
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>バットやドライバーなどの道具を使わないという方法に限れば、どんな形状が最適か?


これを見落としていました。
2番回答のような空気に乗って飛ぶものを除くとして、

地上で飛ばすなら、空気抵抗の小さいものを選ぶとよいでしょう。比重が大きな金属で、流線形・・・は投げにくそうなので、球形になると思います。人間の力で加速可能な最大の重さにします。
投げ方は、できるだけ長い時間をかけて加速するのがよいので、体を回転させながらサイドスローのような投げ方になるでしょう。
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どこまで道具を使ってもよいのか? があいまいです。


質問文中には、野球のバット、ゴルフのクラブ、がでてきます。この仲間だと、1番回答にあるように、ひもを使って、重りをぐるぐる回して飛ばすのが一番飛びます。ハンマー投げのスタイルです。
つまり、円運動をさせているうちに徐々に加速して力を蓄えて、一気に開放するわけです。
(バット、クラブ、も、半回転ぐらい回転している間に加速するので、原理的には同じです)

しかし、これがOKなら、手動のジャッキでバネを押し縮めて、カタパルトで石を飛ばす投石機もOKになるのでしょうか?
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私、持ってますがエアロビー


 ⇒エアロビー|プリヴェAG株式会社( http://www.agport.co.jp/products/toy/aerobie.html )
 左下は紙で作ったもの
 ⇒スーパー輪投げ(Super Quoits)( http://iruka.la.coocan.jp/craft/Quoits/recipe.html )
「人間の力で物を一番遠くまで飛ばすには?」の回答画像2
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野球だとスナップをきかせてホームからバックスクリーンまで投げるプレーヤーはいます。

この能力を美味く使ってディンプルのあるゴルフボールを投げればその2倍くらいは出るかも知れません。

wikiによると投石機(スリング、要するに紐みたいなもの)を使えば射程400m(ゴルフより遠くまで飛ぶ)とのことですが、これは一応道具なので
http://ja.wikipedia.org/wiki/%E6%8A%95%E7%9F%B3% …
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法則名や単位も教えてください。
物理は真面目に勉強しなかったので、質問の仕方がよくないかもしれませんが、宜しくお願いします。

Aベストアンサー

撃力計算。
http://www.moge.org/okabe/temp/ski/node27.html

Qピッチャーのボールの速度と打球の飛距離について

私は理論物理系大学院生なのですが、院生のくせにそんなことも分からないのかといわず教えてください。

小学生のころに野球の本を読むと、投手の球速が速ければ速いほど打った打球は速くなると書いてありました。
原理は壁にボールを速く投げつけるほど返ってくる球速が速くなるのと同じだそうです。
確かに小学生の時はその説明で納得していたのですが、物理を学ぶにつれその説明に疑問を抱くようになりました。(力学に関しては高校物理に毛がはえたような知識しかありませんが…)

運動量保存則の観点から考えると、投げられたボールと打つ打球の方向は正反対なので速ければ速いほど飛距離は短くなるのでは?と思うのですが…。
勿論バットは人の腕とつながっているので単純に保存則が成り立つとは思えないですが、少なくとも速いボールを打つことが打球の速さにつながるとは思えないのです。
それに試合前のフリー打撃の時に強打者は遅いボールを軽々とスタンドに運んでいるのを見るとますます、投げられたボールの速さと飛距離の関係に疑問を感じます。


この質問を一度助手の先生に質問したことがあったのですが、非常にあいまいな説明で、本人もあまりよく分かっていないようでした。
どなたか、明確な回答をよろしくお願いします。

私は理論物理系大学院生なのですが、院生のくせにそんなことも分からないのかといわず教えてください。

小学生のころに野球の本を読むと、投手の球速が速ければ速いほど打った打球は速くなると書いてありました。
原理は壁にボールを速く投げつけるほど返ってくる球速が速くなるのと同じだそうです。
確かに小学生の時はその説明で納得していたのですが、物理を学ぶにつれその説明に疑問を抱くようになりました。(力学に関しては高校物理に毛がはえたような知識しかありませんが…)

運動量保存則の観点か...続きを読む

Aベストアンサー

硬式野球もやった事がなく,流体力学もほぼ0に等しい知識しか持っていないので,
これ以上絞っても私からは何もでてきませんが,
No.14 までの私の回答で怪しいと思われるところを書いておきます.

まずは,ボールの回転等は一切考慮していません.ということで,
空気抵抗の大きさについては私が挙げた数値自体がずれている可能性も大きいですが,
> 150km/h以上のストレートが7km/hの速度の減少ですんでいることから、
> 空気抵抗を多めに見積もっていることになりますね。
これもその影響かもしれませんね.

次に,おそらく飛距離の'差'についての影響が最も大きいと思われる
 MV' - MV = -fΔt + FΔt
の式の右辺です.
f,F,Δt とも実際にどうなっているのかさっぱりわからない状況です.
ここは実験をする以外に方法がないのかもしれません.

> 145km/hと150km/hのボールを打つことで
> どれだけの飛距離に差が出るというのでしょうか?
実は,145[km/h] と 150[km/h] くらいの差だと,
今のモデルでもあまり飛距離差はないのです.
この程度の球速の差なので反発係数の変化は 0 ,
それから「150km/h以上のストレートが7km/hの速度の減少ですんでいる」を考慮して
パラメータを少しいじって計算した結果を書くと
 球速の差Δv[km/h]:2.0 4.0 6.0 8.0 10
 飛距離差Δx[m]:0.60 1.0 1.6 2.2 2.7
といった感じです.
球速が 10[km/h] 変わっても 3[m] 以下の変化なので,
これは毎回のスイングや当たり所,バッターの調子等の
誤差に埋もれてしまうと思います.
ただ,球速を 0~150[km/h] と大きく変化させると
今のモデルでは 23[m] 前後の飛距離差が出てしまいます.

今まで考えてみての感想としては,Δv が 10[km/h] 程度のときは
FΔt = const. がそれなりによい近似になっており,このモデルも捨てたものではない.
Δv > 100[km/h] などという大きな変化になると,
FΔt = const. の近似が破綻しこのモデルは使えない,
といったところでしょうか.


おそらく,私が思いつくところはもう他にはなさそうなので,
質問者さんがこの問題を考える上で,私の今までの回答が参考になれば幸いです.

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Aベストアンサー

ボールの飛距離に関するファクターは初速度、スピン量、打ち出し角度です。

スピン量は大きくなるほど揚力は確かに増えますが、伸び上がってポトリと落ち、ランが出ない、いわゆる吹き上がりの弾道になるので、逆に飛ばなくなります。

ボールを遠くに飛ばすには先の3つのファクターのバランスをとらなければなりません。確か初速度40m/秒の場合はスピン量2000rpm、打ち出し角度10度程度が最も飛ぶというデータだったと思います。各クラブメーカーにデータが出ているかもしれないので、一度確認してみてください。


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