Clarifying the curling mechanism of a stone moving on ice and is application to curling games
| Project/Area Number |
21H03314
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 59020:Sports sciences-related
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| Research Institution | Kitami Institute of Technology |
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Principal Investigator |
亀田 貴雄 北見工業大学, 工学部, 教授 (00233974)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
柳 等 北見工業大学, 工学部, 教授 (60344553)
原田 康浩 北見工業大学, 工学部, 准教授 (80198928)
白川 龍生 北見工業大学, 工学部, 准教授 (50344552)
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥17,940,000 (Direct Cost: ¥13,800,000、Indirect Cost: ¥4,140,000)
Fiscal Year 2023: ¥2,210,000 (Direct Cost: ¥1,700,000、Indirect Cost: ¥510,000)
Fiscal Year 2022: ¥2,730,000 (Direct Cost: ¥2,100,000、Indirect Cost: ¥630,000)
Fiscal Year 2021: ¥13,000,000 (Direct Cost: ¥10,000,000、Indirect Cost: ¥3,000,000)
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| Keywords | カーリング / ストーン / カーリング・ストーン / 曲がるメカニズム / 曲がるメカニズムの解明 / ストーンの軌跡 / カーリング場の氷面 / ペブルの形状 / カーリングストーン |
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| Outline of Research at the Start |
カーリングでは、選手はストーンをゆっくりと回転させながら氷上を滑らせる。この回転のため、ストーンはゆっくりと曲がる。選手はこの曲がりを利用して競技を進めるため、氷上でストーンが曲がることは極めて重要である。ただし、簡単そうに思える「ストーンが曲がる理由」には現在でも定説がない。このため選手は経験と勘でストーンの曲がり幅を推定しながらゲームを進めている。
本研究では高精度の測定機器を導入し、ストーンが曲がる物理的メカニズムを解明することを目的とする。また、解明されたストーンが曲がるメカニズムを応用することで、世界中のどのカーリング場でもストーンが同じように曲がるようになることが期待される。
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| Outline of Annual Research Achievements |
過去100年間の研究によっても十分には解明されていない「氷上を滑るストーンがなぜ曲がるのか」を解明することを目的として研究を進めた。2023年度は1)氷上を滑るストーンの軌跡に対するストーンの初速度および総回転数，氷面の影響の解明（亀田，長谷川），2)ストーンの軌跡計測でのトータルステーションの測定精度評価，3)カナダ製のSmartBroomを用いたカーリングでのスウィープ力の評価（柳），4)氷上を滑るストーンの振動解析（白川，佐藤*），5)カーリング・ストーンが接触するペブルのマクロ情報測定法の開発（原田，大村*），6)角運動量によるカーリング・ストーンの曲がり（佐渡**），7)氷上を滑るストーンによるペブルの形状変化の解明（柳敏**，亀田），8)氷との接触面積の違いに着目したストーンの曲がりに関する研究（河野***，星野***，亀田），を実施した。ここで、*は学生，**は研究協力者。***科研のメンバー外を意味する。
これらの研究の結果，以下の点を解明することができた。1)ストーンの軌跡に対するストーンの初速度および総回転の影響。2)トータルステーションによる位置計測の正確度は0.8mmであること。3)男子大学生6名，社会人4名を対象とした20秒間の全力スウィープを実施した結果，学生選手と社会人選手には差はみられない。4)どうぎんとアルゴグラフィック北見の2ヵ所での結果を比べた結果，これらの2ヵ所での氷面の違いがストーンの振動や曲がりに影響を与えている。5)どうぎんでの実験について，ペブルの個数，面積・直径の頻度分布，空間的な偏りを明らかにした。6) ストーンが曲がるメカニズムはストーンの角運動量を考慮した剛体平面方程式を解くことで，説明できる。7)得られた成果は英語論文として出版した。8)得られた成果は論文として出版した。
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| Research Progress Status |
令和5年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和5年度が最終年度であるため、記入しない。
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Report
(3 results)
Research Products
(16 results)
