サッカーボールが空中で曲がるのはなぜ？

コハクフリーキックで、ボールが空中で曲がってゴールに入ることがありますわね。あれは、どうしてなのでしょう。

30秒でわかる答え

ポイントは、ボールの回転ですわ。

回転しながら飛ぶボールは、まわりの空気の流れが片側へ引っぱられ、左右で圧力の差ができます。その差で横へ押されて曲がります。この現象を、マグヌス効果といいます。フリーキックの曲がるシュートも、この力で説明されます。

芝生の上に置かれた白と紺のサッカーボール — サッカーボールは、回転をつけて蹴ると空中で曲がります。写真：Wutthichai Charoenburi from Bangkok / CC BY 2.0 / ウィキメディア・コモンズ

回転すると空気の流れが変わる

サッカーボールが空中で曲がるのは、ボールが回転しながら飛んでいるからです。ボールの端をこするように蹴ると、ボールに回転がかかります。すると、ボールのまわりの空気の流れは、回転の向きに引っぱられます。

圧力の差で横へ押される

このとき、ボールの片側では空気が速く流れ、反対側では遅くなります。空気が速く流れる側は圧力が低くなり、反対側は圧力が高くなります。この差で、ボールは横へ押されます。この力は、回転の軸と空気の流れの、どちらに対しても直角の向きにはたらきます。ボールが横にそれるこの現象は、マグヌス効果と呼ばれています。NASAのグレン研究センターも、回転するサッカーボールが受けるこの力を、ゴールキーパーをかわす「曲がるキック」の元として説明しています。

図：ボールが横へ押されるしくみ

ロベルト・カルロスのフリーキック

有名な例として、よく取り上げられるのが、1997年のブラジルのロベルト・カルロスのフリーキックです。物理の雑誌「フィジックス・ワールド」によると、ボールはゴールから約30mの位置に置かれていました。左足の外側で蹴られたこのボールは大きく曲がり、ゴールに入りました。科学者が曲がり方を調べるときの題材にもなりました。

コハクロベルト・カルロスのフリーキックは、科学者が調べる題材にもなったそうですわ。

遠くから蹴るほど、らせんを描く

2010年には、パリの物理学者のデビッド・ケレたちが、このシュートを調べた研究を発表しました。マグヌス効果が曲がる理由であることを確かめたうえで、ボールが遅くなるにつれて、軌道が「らせん」のように曲がっていくことも見つけました。この「らせん」は、サッカーボールでは約40m飛んだあたりから表れるそうです。

もっと知りたい

NASAは、サッカーボールの曲がる力の大きさを求める式を、ボールの大きさや回転、速さなどを使って紹介しています。
2010年の研究をしたのは、パリのESPCIとエコール・ポリテクニークの物理学者たちで、結果は科学雑誌「ニュー・ジャーナル・オブ・フィジックス」に発表されました。

コハク回転が生む空気の流れの差が、ボールを横へ押していたのですね。

3択クイズで確かめよう

ボールが空中で曲がる理由は？

答えを見る

回転で生まれる力
いつも横風が吹く
蹴るとボールがゆがむ

回転で生まれる力 回転するボールは左右で空気の流れに差ができ、圧力の差で横へ押されます。この現象をマグヌス効果といいます。

参考資料

The physics of footballPhysics World (Institute of Physics)（英語）
Soccer Ball Aerodynamics (Lift of a spinning ball)NASA Glenn Research Center（英語）
Scientists uncover secret of Roberto Carlos goalNBC News (Associated Press)（英語）

内容は 2026-10-03 時点で上の資料を確認して書いています。研究が進んで説明が変わることもあります。写真のクレジットは各写真の下にあります。