スピードガンの原理と誤差をご存知でしょうか。。
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愛妻と野球中継を見ていて、ピッチャーがボールを投げるとスピードガンで計った球速が表示されるのを不思議がっていました。まずは、スピードガンがどの程度正確なのか?そしてスピードガンの原理はどのようになっているのか?と聞かれまして少し調べてみました。確かにテレビで野球中継を見ていると、ピッチャーがバッターにボールを投げたときに球速が表示されます。あれはご存知の通り、スピードガンを使って球速を測っています。プロ野球の球場では、備え付けられているスピードガンで測定していますが、よく高校野球の地区予選でプロ球団のスカウトが携帯用のスピードガンで球速を測っていることもありますね。果たしてどの程度正確なのでしょうかね。あなたは疑問に思ったことはありませんか。実はスピードガンで測定されたスピードは若干不正確なことは分かっています。ただし、同じ日に同じ球状でAというピッチャーが投げたときにスピードガンで測定したものと、Bというピッチャーが投げたときのスピードガンで測定したものとの相対的な比較はかなり正確らしいですね。
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スピードガンとは、動いている対象物の速度を測るものですが、実際にはどのように速度を測定しているのでしょうか。これはドップラー効果の原理を使っています。ドップラー効果というのは、身近な例で言えば、救急車の音です。救急車がサイレンを鳴らして走っているとき、自分に向かってきている時と自分から遠ざかっている時とは音の高さが違いますよね。この原理を応用して速度を測定するわけです。といっても、対象物が音を発生していなければ音で判断することはできませんし、野球のボールなどから音が出ているわけでもありません。そこで、音と同じ性質を持っている電磁波を使って測定します。ボールに向かって電磁波を照射し、そこから反射されてくる電磁波を測定して、球速を計算で出しているのです。スピードガンは、照射した電磁波と反射してきた電磁波の測定値を比較し、計算で速度を測っていますから、スピードガンで想定している正確な測定をしなければ、その測定速度には誤差がでます。スピードガンで正確に速度を測ろうとすれば、障害物のない状態で測る必要があるでしょうね。
ほとんどのスピードガンは、球がスピードガンに向かってまっすぐ飛んでくるものを測定するようになっていますから、野球のピッチャーの球速を測定する場合は、マウンドに向かって真正面から測定しなければなりません。しかし、真正面から測定しようとしても、ボールとスピードガンの間にはキャッチャーもいますし審判もいますから、これらが障害物となって速度を測定することができません。そこでボールとスピードガンの間に障害物が入らないように多少斜めにずらした場所からスピードガンで速度を測定しているのが普通です。そのスピードガンの設置位置や使用しているスピードガンメーカーの違いによって、測定結果に差が出てきます。クルーン投手が160km以上の球を投げたと測定されても、本当に160km出ているのかどうかは微妙なところです(速いのは確かですけど)。この球場による誤差の問題は昔から野球ファンの間で論争になっていますが、未だにわからないことが多く、何を言っても推測の域を出ません。最近は計算性能も向上しており、測定技術も向上しているのですから、より正確に近い測定をすることはどこでも十分可能だと思うのですが・・・。