スキー滑走のための誘電特性を利用した雪面摩擦の研究

2018 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 16K01656
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: スポーツ科学
• 研究機関: 公立小松大学 (2018); 金沢大学 (2016-2017)
• 研究代表者: 香川 博之 公立小松大学, 生産システム科学部, 教授 (40251938)
• 研究期間 (年度): 2016-04-01 – 2019-03-31
• キーワード: スポーツ工学 / スキー / 雪 / 摩擦 / 真実接触 / 誘電特性 / 評価法 / 融解水

研究成果の概要

実験は、雪氷防災研究センター新庄雪氷環境実験所および電気通信大学菅平宇宙電波観測所等の施設を利用して行った。本研究では、水、雪粒子、空気の誘電率の違いを利用し、スキーなどの滑走体と雪面が接触する場合の真実接触面積を櫛型電極により評価する新しい方法を開発した。静摩擦係数と真実接触面積の関係についてもまとめ、ほぼ直線関係になることを示した。また、連続摺動実験により融解水の発生時に摩擦力が増加することなどを示した。

自由記述の分野

スポーツ科学

研究成果の学術的意義や社会的意義

スキーなどウインタースポーツ用具の開発に欠かせない、雪や氷が良く滑る原因の説明には諸説ある。これらについて検証するためには、スキーと雪面の真実接触面積、滑走時の摩擦熱により発生する融解水がいつどのような条件で生じるのか等について把握する必要がある。本研究では、櫛型電極で誘電特性を測定することで、真実接触面積の大きさや融解水の存在を評価できる新しい方法を開発した。また、本実験の範囲では、真実接触面積と静摩擦係数がほぼ比例することや、連続摺動により融解水が生じると摩擦係数が増加することなどを示した。