| 研究課題/領域番号 |
21H03314
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分59020:スポーツ科学関連
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| 研究機関 | 北見工業大学 |
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研究代表者 |
亀田 貴雄 北見工業大学, 工学部, 教授 (00233974)
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| 研究分担者 |
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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| 研究期間 (年度) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
17,940千円 (直接経費: 13,800千円、間接経費: 4,140千円)
2023年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
2022年度: 2,730千円 (直接経費: 2,100千円、間接経費: 630千円)
2021年度: 13,000千円 (直接経費: 10,000千円、間接経費: 3,000千円)
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| キーワード | カーリング / ストーン / 曲がるメカニズム / スウィーピングの効果 / カーリング場の氷面 / ペブル / カーリング・ストーン / 曲がるメカニズムの解明 / ストーンの軌跡 / ペブルの形状 / カーリングストーン |
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| 研究開始時の研究の概要 |
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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| 研究成果の概要 |
従来の研究では，氷上を進むストーンの曲がり幅にはストーン下部のランニングバンドでの表面粗さが大きな影響を与えている事が判明していた（Kameda et al., 2020）。本研究では新たに，ストーンの曲がり幅にはストーンの総回転数および氷面の状況も影響を与えていることがわかった。また，スウィーピングによるストーンの軌跡変化はペブル上端面での氷温上昇による摩擦力の減少，ペブル上端面での形状変化でその理由を説明できた。ストーンによるペブルの形状変化も明らかにすることができた。ストーンの曲がるメカニズムは，ストーンの旋回運動に関する定式化およびContact area modelを新たに提案した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究の結果，ストーンの曲がりにはストーン下部のランニングバンド（RB）の粗さ（Kameda et al., 2020）だけでなく，氷面の状況（散水の撒く回数，ニッパーの回数）も大きな影響を与えていることが新たにわかった。このため，ストーンが曲がらないカーリングホールではストーン下部のRBの表面粗さを適切な値（平均表面粗さRa 2.5μm程度）に調整した上で，散水後のニッパーの回数を通常よりも1往復増やすことでストーンが曲がるカーリングホールになることが期待される。この場合，カーリング選手はどこのカーリング場でも同じように練習することができ，カーリングの競技力の向上につながることが期待される。
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