物理学を利用して重力を無視したサーフィンの動きを披露する

物理学を利用して重力を無視したサーフィンの動きを披露する

ロングボーダーがサーフボードの前方にサイドステップして、背中を反らせ、両手を自信たっぷりに後ろで組んだ状態で、5 本、そして 10 本のつま先をノーズからぶら下げる様子を見るのは、マジシャンが想像もできないことをするのを感心しているようなものです。サーフボードのノーズに乗ることは、論理と物理に反しているように見えます。

しかし、ノーズライディングはまさに物理学の原理に基づいている。サーファーが板の端に数百ポンドの重さを乗せて無重力状態に見えるのは、交絡力によるものだ。板の端に水がほとんどついていないこともある。力の働きを学べば、ノーズライディングがうまくなる。あるいは、ビーチからサーファーを眺めながらニュートンの法則の美しさを理解できるようになる。

慣れるコアンダ

ノーズライディングにはさまざまな力が関係していると考えられますが、サーファーがボードの先端に立つことができる主な要因は、コアンダ効果です。この原理は、水や空気の流れが曲面に向かって動き、曲面にくっつくように見える理由を説明しています。これは、飛行機の翼に揚力を生み出すのに役立つ現象です。また、波がボードにくっつくのを助け、サーファーがノーズライディングできるのも、この現象のおかげのようです。

波が十分に速く移動し、ボードの表面積(底面)と曲率(エッジまたはレールに沿って)が十分である場合、力が発生します。基本的に、ボードの下を流れる水は曲面上を移動し、方向を変えます。

「流れの方向を変えることで、力が生じます」と、カリフォルニア州立大学サンマルコス校の物理学教授で、流体を研究し、30年間サーフィンを続けているマイケル・ブリン氏は言う。その力は、前に立っているサーファーの質量に対抗する。

水の表面張力、流体力学、サーフボードの浮力などが関係しているかもしれませんが、ノーズライディングの鍵となるのはコアンダ効果です。多くのサーファーは、できるだけ多くの水をボードの後端に乗せることが重要だと考えていますが、実際には水の重さが重要なわけではありません。

「波が崩れやすい日には、テールに水があるとノーズライディングがしやすくなるかもしれません」と、メインの壁の後ろで崩れる波について、ブリン氏は言う。しかし、波が急峻で中が空洞のときは、10 番のサーファーのテールにはほとんど水がかからないかもしれないと同氏は指摘する。

[関連: 子どもたちが海で自信を持てるようにするには]

コアンダ効果を見るために海に行く必要はありません。キッチンの流しで見ることができます。まず、ナイフを (2 本の指で包んで、ナイフの後ろ側から) 流水の中に軽く持ちます。予想どおり、ナイフは水流に押しのけられます。次に、スプ​​ーンで同じことをして、丸い裏側を水が流れるようにします。ナイフとは異なり、スプーンは水流に引き上げられます。言い換えると、スプーンのカーブによって水の方向が変わり、逆説的にスプーンを蛇口に向かって引き上げる力が生まれます。

ボードデザインが重要な理由

コアンダ効果を利用するために、ほとんどのノーズライディングボードでは、ボトムデッキの後ろ 4 分の 3 が凸面になっています。レールが柔らかいものも多くあります。この 2 つの特徴により、水がこのスプーン形状の上を流れるようになり、水がレールに流れ出て、トップデッキにかかる力が打ち消されます。

しかし、ボードの前部4分の1をどのような形にするかについては議論がある。サーフィン指導リゾート「サーフ・シンプリー」のコーチング・ディレクター、ハリー・ナイトは、有名なサーファーでボードシェイパーのドナルド・タカヤマについての話をしてくれた。伝説によれば、タカヤマはボードをシェイピングしていたが、滑ってサーフボードのボトムデッキの前部4分の1に大きな破片を落としてしまった。彼は板を壊す代わりに、自分のミスを新しい設計上の特徴だと偽った。「それがノーズライディングに本当に役立ったことがわかった」とナイトは、偶然に凹状の前部ができたタカヤマの最初のボードについて語った。

ビュラン氏は、凹状の前面は理論的には中央の水の流れを速めることができ、また左右方向の安定性も高める可能性があると述べている。

1990年代、ボブ・ハワードはコアンダ・ノーズライダーと呼ばれるスプーンのような装置を発明した。これは野球のヘルメットの形をしており、フィンの上に配置することでコアンダ効果を高める。イスラエル・パスコウィッツはコンテストでこの装置を使用し、ボードのノーズに乗って16.5秒間という驚異的な記録を樹立した。これはノーズライディングの生涯記録に匹敵する。

ボードの最も広い部分の位置もノーズライディングに影響する可能性がある、と少なくとも Surf Simply の YouTube 動画の第 12 話「Surfing Explained」のナレーターは述べている。たとえば、ボードの最も広い部分が後方近くにあるのは、急峻で速い波でノーズライディングをしたい上級サーファーに最適だが、前部が最も広いボードは、つま先をノーズに乗せたい初心者サーファーや、より柔らかい波でノーズライディングをするサーファーにとって最適な選択だ。結局、波をレールに巻き付けてボードをできるだけしっかりと掴ませることで、コアンダからの力が増す。

波を口、ボードをサンドイッチと考えてください。しかし、これはクラストを欲しがる口です。クラストを多く与えるほど、サンドイッチの噛みごたえが増し、ピクルスのように背中を反らせ、鳥肌が立つような状態になります。

正しい波を見つける方法

コスタリカでは、自称サーフィンオタクの​​ナイト氏が、共同設立者と共同で制作している科学重視のポッドキャストや YouTube チャンネルと同様に、Surf Simply のレッスンに科学を取り入れています。

「ほとんどの人は波が穏やかになるとノーズライドしたがりますが、そうすると揚力も少なくなり、テールにかかる重量も少なくなり、レールへの巻き付きも少なくなります」とナイト氏は言う。

すでに腕の立つロングボーダーがノーズに到達するための第一歩は、波の急勾配で速い部分を見極められるようになることだ。次は、波のスイートスポット、つまりブレイクする部分のすぐ前にいられるような失速やターンを完璧にできるようになることだ。そこに着いたら前に進むが、ノーズに到達するつもりはなく、通常は真ん中にあるバランスポイントを通過するだけで、その後後ろに下がる、とナイトは言う。ボードがトリム状態にある感覚をつかみ、波によってバランスが取れているとき(そして取れていないとき)がわかるまでこれを繰り返す。最終的には、ノーズまでクロスステップできるようになるのが目標だ。クロスステップも重要だとナイトは説明する。クロスステップによって体重をよりスムーズに移動できるようになるからだ。

noseriding.com のインタビューで、有名なシェイパー兼サーファーのスティーブ・ウォルデンは、ノーズに移動する前に波の上半分でトリミングすることを提案しています。

[関連: 海はうるさいですか?]

長いポイントブレイクは、美しい壁が長く続く場所で、ノーズライディングを試すには最高のスポットです。スピードを出す時間があり、ノーズライディングするスペースがなくなる前にコアンダ効果を得ることができます。ビーチブレイクは、ライディングがすぐに終わってしまうため、あまり適さない選択肢になりがちです。

次に海に出るときには、ノーズライディングの技術がニュートン物理学の慎重な手法で生み出されたことを思い出してください。そして、これらのアイデアと法則を正しく適用すれば、変人でもジェダイのボードウォーカーに変身して、波の先端に到達できます。コアンダ効果があなたにも起こりますように。

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