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カーリング第2回

カーリングのストーンは重さ20キロ!!

カーリング

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カーリングには、驚きや不思議が一杯つまっています。その一つ「カーリングの氷はデコボコ」については前回書きました。二つめの驚きはストーンの重さです。男性選手も女性選手も、ストーンを軽々と持ち上げて投げているように見えますが、実際にストーンを持ち上げてみるとビックリです。ストーンは重さ20キログラムの石の塊りですから、そうとう力に自信のある人でも軽々と持ち上げるというわけにはいきません。

カーリングは、緻密な頭脳プレーが必要なことから「氷上のチェス」と呼ばれますが、一方で、このような重いストーンを約28メートル先の思いのポイントに停止させたり、ねらったスピードで他のストーンに当てたりするテクニックが要求されます。それは鍛えられた肉体と磨かれた技によってのみ可能です。カーリングが冬のスポーツの祭典である冬季オリンピックの一種目に数えられるのはこのためだと思います。

しかし、氷のサイエンスの眼でみると、こんな重いストーンを使うのにはもっと積極的な科学的根拠があります。それは、ストーンの底の特殊な形状とも関係しています。カーリング競技で使われるストーンは,英国のスコットランド産やウェールズ産の花崗岩ですが,底面は真中が凹んだ皿状になっており、氷と接触するのは細い帯状のランニング・バンドです。バンドの幅は約5 ミリ、直径は約13 センチですから、面積は約平方センチ。したがって、単純に計算すると、氷ににかかる圧力は約1気圧ということになります。しかし、前回書きましたようにカーリング会場のアイスシート表面は細かな氷の突起(ぺブル)となっていますから、ぺブル先端にかかる実際の圧力はもっとずっと大きく、数倍から数十倍になります。計算してみますとぺブル先端には少なくとも50気圧の圧力、すなわち1平方センチあたり約50 キログラムという大きな荷重ががかかっていることになります。

氷は圧力をかけるほど滑りやすくなります。前回、鏡のように平らな氷面とぺブルのあるデコボコの氷面でストーンを滑らすと、ぺブルのある方がずっと滑りやすいことを紹介しました。カーリングのストーンが氷面を滑らかに滑るのは、ストーンの重さと氷面のぺブルのために大きな圧力が発生しているためです。

ストーンの重さが20キロもあるという事実は、もう一つの効果をもたらします。それは氷屑の生成です。氷(ぺブル)に大きな圧力がかかるためストーンは滑りやすいのですが、それと同時に、氷を機械的に変形したり、削ったり、破壊したりします。よく知られているように、カーリング競技の進行とともに、氷面はだんだん削られ、細かな氷の破片(氷屑)が生じます。氷屑は、ストーンの滑らかな運動の邪魔をしますから取り除く必要があります。ところが、最近の研究によると、氷屑は運動の邪魔をするだけではなさそうです。それは、ストーンの微妙な動きを左右する本質的な働きをしている、というのです。詳しいことはあらためてこの欄でお話することにします。

(前野 紀一/北海道大学名誉教授・前川製作所技術研究所技術顧問)

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