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カーブキックのメカニズムに関するスポーツ工学的研究

研究課題

研究課題/領域番号 15500424
研究種目

基盤研究(C)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 スポーツ科学
研究機関山形大学

研究代表者

浅井 武  山形大学, 教育学部, 助教授 (00167868)

研究分担者 瀬尾 和哉  山形大学, 教育学部, 助教授 (60292405)
笹瀬 雅史  山形大学, 教育学部, 助教授 (50250907)
研究期間 (年度) 2003 – 2004
研究課題ステータス 完了 (2004年度)
配分額 *注記
3,000千円 (直接経費: 3,000千円)
2004年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
2003年度: 2,100千円 (直接経費: 2,100千円)
キーワードカーブキック / サッカー / 有限要素法 / 流体 / 風洞 / 抗力係数 / カーブ / インパクト / ボール
研究概要

本研究では、サッカーのインフロントカーブキックを対象に、高速VTRカメラを用いて上方から撮影し、蹴り足やボールの速度、ボール回転数、フェイスベクトルとスイングベクトルのなす角度(迎え角)について検討した。その結果、蹴り足速度の平均値は24.2m/sであり、ボール速度の平均値は27.1m/sであった。インフロントカーブキックにおけるボール回転数の平均値は7.8回転であった。全てのインフロントカーブキックの試技において迎え角がみられ、その平均値は35.4deg.であった。迎え角の最小値は21.9deg.、最大値は45.4deg.となっており、かなり広いレンジに渡っていた。インフロントカーブキックでは、蹴り足のフェイスベクトルとスイングベクトルとの間にある迎え角を作ることが、ボールに回転を発生させることの原因の一つになっていると考えられた。
また、下腿の有限要素骨格モデルを作成し、インフロントカーブキックのコンピュータシミュレーションを行うことによって、迎え角とボール回転数、及びボール速度の関係を検討した。その結果、迎え角とボール速度との関係をみると、迎え角が大きくなるに従ってボール速度は小さくなっていた。一方、迎え角とボール回転数との関係は、迎え角が大きくなるに従って回転数は増大するが、約70度を越えると急激に減少していた。実際のフリーキック時におけるこの迎え角をみると、ボール回転数が最大になる角度より小さいと考えられ、ボール速度を重視したカーブキックを行なわれていたと推察された。
さらに、回転及び無回転のサッカーボールに対して風洞実験を行い、ボールに働く力を測定した。無回転の場合にはオイルフローによる可視化実験を行い、その空力特性を調べた。その結果、回転時の抗力係数は、0.35から0.4程度、無回転時の抗力係数は0.2程度であることが明らかになった。

報告書

(3件)
  • 2004 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2003 実績報告書
  • 研究成果

    (19件)

すべて 2004 2003 その他

すべて 雑誌論文 (13件) 文献書誌 (6件)

  • [雑誌論文] 有限要素法(FEM)と数値流体力学(CFD)のスポーツへの応用2004

    • 著者名/発表者名
      浅井武
    • 雑誌名

      バイオメカニクス研究 Vol.8(3)

      ページ: 164-171

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 実績報告書 2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] A fundamental study of an infront curve kick in football2004

    • 著者名/発表者名
      T.Asai, S.Takano, M.J.Carre, S.J.Haake
    • 雑誌名

      The engineering of sport (M.Hubbard, R.Mehta and J.M.Pallis Eds.) 5 Vol.(2)

      ページ: 290-295

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] フリーキックのサイエンス2004

    • 著者名/発表者名
      浅井武, 瀬尾和哉
    • 雑誌名

      パリティー Vol.19(8)

      ページ: 21-26

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 実績報告書 2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] ワールドクラスサッカーの戦術と技術2004

    • 著者名/発表者名
      浅井武, 河野銀子
    • 雑誌名

      科学 Vol.74(6)

      ページ: 747-752

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 実績報告書 2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] サッカーのフリーキックに関する基礎研究2004

    • 著者名/発表者名
      浅井武, 瀬尾和哉, 小林修
    • 雑誌名

      日本風工学会誌 第99号

      ページ: 101-102

    • NAID

      10012962966

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 実績報告書 2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] サッカーのスポーツ工学的研究(可視化情報学会)2004

    • 著者名/発表者名
      浅井武
    • 雑誌名

      可視化情報 Vol.24(3)

      ページ: 15-19

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] A fundamental study of an infront curve kick in football2004

    • 著者名/発表者名
      T.Asai, S.Takano, M.J.Carre, S.J.Haake
    • 雑誌名

      The engineering of sport(M.Hubbard, R.Mehta and J.M.Pallis Eds) 5 Vol.(2)

      ページ: 290-295

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Biomechanics and Aerodynamics in soccer2004

    • 著者名/発表者名
      M.J.Carre, T.Asai
    • 雑誌名

      Biomedical Engineering Principles in sports(G.K.Hung and J.M.Pallis Eds.)(Kluwer Academic plenum Publishers)

      ページ: 333-364

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] A fundamental study of an infront curve kick in football2004

    • 著者名/発表者名
      T.Asai, S.Takano, M.J.Carre, S.J.Haake
    • 雑誌名

      The engineering of sport, 5 Vol.(2)(M.Hubbard, R.Mehta and J.M.Palis Eds.) 5 Vol.(2)

      ページ: 290-295

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] サッカーのスポーツ工学的研究、可視化情報学会2004

    • 著者名/発表者名
      浅井武
    • 雑誌名

      可視化情報 Vol.24(3)

      ページ: 15-19

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Development of a lower extremity skeletal model using the finite element method2003

    • 著者名/発表者名
      T.Asai, S.Takano, H.Murakami, K.Ikeda
    • 雑誌名

      Sports Dynamics -Discovery and Application-(A.Subic, P.Trivailo and F.Alarm Ed.)

      ページ: 211-216

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Oblique impact analysis using the finite element lower extremity model2003

    • 著者名/発表者名
      T.Asai, H.Murakami, Y.Kaneko
    • 雑誌名

      Proc.of 6th Symposium on footwear biomechanics, ISB

      ページ: 10-11

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Foot loading on fundamental movements in football2003

    • 著者名/発表者名
      T.Asai, A.Igarashi, H.Murakami, M.J.Carre
    • 雑誌名

      Proc.of International Society of Biomechanics XIXth Congress, ISB

      ページ: 19-23

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 浅井武, 菅野博子, 高野聖子: "サッカーのインフロントカーブキックに関する基礎研究"日本機械学会スポーツ工学シンポジウム講演論文集. 2003. 97-100 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] T.Asai, S.Takano, H.Murakami, K.Ikeda: "Development of a lower extremity skeletal model using the finite element method"Sports Dynamics -Discovery and Application. 1(1). 211-216 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] 浅井武: "スポーツにおける高速ビデオカメラ(特集解説論文)"可視化情報. 23(89). 27-32 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] 瀬尾和哉, 浅井武, 他2名: "回転及び無回転のサッカーボールに働く空気力"日本機械学会スポーツ工学シンポジウム講演論文集. 2003. 9-13 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] 金達郎, 浅井武, 他: "飛翔中における野球ボールの回転数の変化"日本機械学会スポーツ工学シンポジウム講演論文集. 2003. 14-18 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] 瀬尾和哉, 小林修, 浅井武: "サッカーボール表面のオイルフロー観察"可視化情報. (印刷中). (2004)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書

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公開日: 2003-04-01   更新日: 2016-04-21  

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