くうちゅうに 出てから、まわる 力の もとになる 量りょうを ふやす ことは できません。空中でも 地球が 下へ ひっぱる 力は ありますが、体の まん中あたりを ひっぱるので、体を くるっと まわす 力には ならず、まわる 力の 大きさは ふえたり へったり しません。空中には、ほかに 体を まわして くれる ものも ありません。まわる 速さや 体の かたちは 空中でも かえられますが、まわる 力の 大きさ そのものは かわりません。だから その 量りょうは、踏み切りふみきりの とき、ゆかや てつぼうを おす その 一しゅんに 決まります。

ダイビングの 資料しりょうでは、前に たおれこむ ことや、おす 足の ばしょを 中心から ずらす ことなどが、まわり はじめの きっかけに なる、と しょうかい されています。

では、もう 空中に 出た あとは、なにも できないのでしょうか。じつは、まわる 速さだけは、体の かたちで かえられます。

宙返りの回転の量は、空中で増やせません。ダイビングの力学をまとめた資料によると、宙返りのもとになる回転の量（角運動量）は、踏み切りの間に生まれたものでなければなりません［1］。空中では重力がはたらきますが、重心を中心に回す外からの力はほぼないので、姿勢を変えてもこの合計は変わりません。体操でも、離れた瞬間にもっていた量が空中で一定のままだと説明されています［2］。

ダイビングの資料は、回転の始め方として、体を前に倒しこむ、反動を回転に移す、足で押す向きを体の中心からずらす、の3つを挙げています［1］。ただし、体操のそれぞれの技でどれが使われているかまでは、ここから決められません。

踏み切りで量が決まるのなら、空中の選手にできることはもうないのでしょうか。実は、回転の量は同じでも、回る速さは変えられます。

宙返りの回転の量、すなわち角運動量は、踏み切りの間に生まれる。ダイビングの力学を整理した資料は、空中の宙返りを起こす角運動量は踏み切りで発生するほかないと述べる［1］。空中では重力は作用するが、重心まわりの外力のトルクがほぼないため、姿勢を変えても重心まわりの角運動量の合計は保たれる。ただし、保たれるのは量であり、回る速さや姿勢まで決まるわけではない。体操を扱ったYeadonの資料でも、離れた瞬間にもつ角運動量が空中では一定とされる［2］。

では、踏み切りで回転はどう始まるのか。同じダイビングの資料は、①体を前に倒しこむ、②反動の運動量を回転に移す、③足で押す力の向きを重心の中心からずらす（偏心）、の3つを挙げる［1］。ただし、体操のそれぞれの技がどれにあたるかは、この資料だけでは断定できない。

ここで一つの疑問が残る。量が踏み切りで決まるなら、空中の選手にできることは何もないのか。実際には、量は固定でも、回る速さは体の形で変えられる。それが次の章の話である。

フィギュアスケートの スピンを 思い出して ください。うでを ひろげて ゆっくり まわって いた 人が、うでを ぎゅっと 体に つけると、くるくるっと はやく なります。

体操たいそうの 宙返りちゅうがえりも、おなじです。まわる 力の 大きさは かわらないので、体を まるめて 回る ところを 小さくすると、そのぶん 速さが 上がります。ダイビングの 資料しりょうでは、体を いちばん まっすぐに のばした ときと、いちばん きつく まるめた ときを くらべると、まるめた ほうが 4ばいほどの 速さで まわれる、と 書かれて います。

いつも 4ばいに なるわけでは ありません。

フィギュアスケートのスピンでは、広げていた腕を体に引きよせると、回転が速くなります。ある説明では「質量×半径×速さ＝角運動量は一定」と書かれます［3］。腕を引きよせて半径を小さくすれば、角運動量を同じに保つために、速さが上がる計算です。ただし、この式は点のような物体を想定した簡単な説明で、人体では慣性モーメントを使います。

宙返りで体を丸めるのも、同じ考えです。体のように形が変わるものでは、半径ひとつで表せないので、「慣性モーメント」という、回りにくさを表す量で考えます。回転の速さは、角運動量を慣性モーメントで割ったもので決まります。丸めて体を中心に集めるほど慣性モーメントは小さくなり、同じ角運動量でも速く回ります［2］。

ダイビングの資料は、完全にのばした姿勢と最もきつい抱え込みを比べた例で、丸めた姿勢はおよそ4倍の速さで回れるとします［1］。いつも4倍ではありません。計算で逆に見れば、慣性モーメントが4分の1になったとき、速さが4倍になる、という意味です。

回転の速さ ω は、角運動量 L を慣性モーメント I で割った値（ω＝L／I）で決まる。踏み切りで L が決まり、空中で一定なら、体の形を変えて I を小さくした分だけ、ω が上がる。フィギュアスケートのスピンで、腕を体に引きよせると速くなるのも同じ理由で、簡単な説明では「質量×半径×速さ＝角運動量は一定」と書かれる［3］。ただし、この式は回る点が1つの場合の簡易版で、体のように形が変わるものは慣性モーメントで考えるのが正確である。

では、丸めるとどれだけ速くなるのか。ダイビングの資料は、体を完全にのばした姿勢と最もきつい抱え込み（タック）を比べた例で、丸めた姿勢はおよそ4倍の速さで回れるとする［1］。いつもの倍率ではない。逆算すれば、4倍とは I が4分の1になる場合に当たる。この資料の数字は書誌の要約で確認できた範囲で、体操選手にそのまま当てはめた測定値ではない点に注意が要る。

体操の宙返りで、選手は丸めて回りたいときもあれば、ゆっくり回りたいときもある。回る速さを自分で選べるのは、角運動量が決まっていても I を変えられるからである。

それなら、いつも まるめて いれば よいのでは、と 思うかも しれません。でも、はやく まわったままでは、足から 地面に おりる 前に、体が まわりすぎて しまいます。

そこで、おりる 前に 体を のばして、まわる 速さを おとします。まわる 速さを 自分で えらべる ことが、宙返りちゅうがえりの コツです。

体を のばしたまま まわる 宙返りちゅうがえりも あります。これは、同じ 力では まわりにくいので、まるめる ときより、たくさんの まわる 力が いると 言われます。だから、はじめは まるめた 宙返りちゅうがえりから れんしゅうする ことが 多いようです。

丸めて速く回れるなら、ずっと丸めていればよいのでしょうか。それでは、着地の前に回りすぎてしまいます。着地の準備として、体をのばし、回転をゆっくりにして、足を下に向けます。回る速さを自分で選べるのが、宙返りのコツです。

体をのばしたままの宙返り（伸身）は、抱え込みより多くの回転の勢いが必要になる、とされています［8］。慣性モーメントが大きいぶん、同じ角運動量では回転が遅くなり、1回転を終えるには、より大きな角運動量が必要だからです。

丸めて速く回れるなら、ずっと丸めていれば足りるのか。そうはならない。着地では足を下に向けなければならず、速いまま回り続けると、足が地面に向く前に回りすぎる。そのため、着地の前に体をのばして I を大きくし、回転を遅くする。回る速さを、技の途中で選べるところに宙返りの要点がある。

この選び方には条件がつく。体を伸ばした宙返り（伸身）は、抱え込みの宙返りに比べて、より大きな角運動量が必要だとされる［8］。I が大きい姿勢では、同じ角運動量でも回転が遅くなるため、宙返りを終えるにはより大きな回転の勢いがいる。必要量の数値は資料に無いので、方向だけを述べる。

丸める、のばす、の次に残るのは、回転の向きを変えずに体を軸まわりにひねる動きである。

宙返りちゅうがえりの とちゅうで、体を ひねる わざも あります。ひねりの 力は、ふみきりの ときに 生まれる ことも あれば、空中で うでを うごかして 生む ことも あります。

うでを うごかしたり 体を まげたり すると、体の じくが すこし かたむきます。すると、まわる 力の 合計は かわらなくても、体が ひねられるように 回り はじめる、と 数学の けんきゅうで せつめい されて います。

うしろむきで のばした まま 2回 ひねる 宙返りちゅうがえりの けんきゅうでは、せんしゅに よって この 2つの つかいかたが ちがって いました。

宙返りにひねりを加える技では、ひねりも回転の一つなので、どこかで生まれなければなりません。踏み切りの間にひねりの角運動量が生まれる場合を「コンタクトツイスト」と呼びます。後方伸身2回ひねりを3次元で分析した日体大の研究では、この技で踏み切りのコンタクトツイストが生まれ、空中では腕の動きで全身のひねりが調整されていました［4］。使い方は、選手によってちがっていました［4］。

空中で腕を動かすと、なぜひねりが調整できるのでしょうか。数学の解析によると、空中で形を変えると、体の軸が回転の向きに対してかたむき、全体の角運動量が変わらなくても、ひねりが起こりえます［5］。ひねり宙返りの物理を最初に正しく説明したのは、1979年のFrohlichの論文とされています［5］。

猫が空中で向きを変えるときは、角運動量がゼロのままです。ひねり宙返りの選手は角運動量をもっているので、別の話になります。

宙返りにひねりを加えるとき、ひねりの角運動量はどこから来るのか。後方伸身2回ひねりの3次元動作分析によると、踏み切りの局面で、コンタクトツイストと呼ばれるひねりの角運動量が生成される一方、空中局面では腕の動きで全身のひねりの角運動量が調整される［4］。この研究では、選手によってこの2つの使い方がちがっていた［4］。

空中で腕を動かすだけで、なぜひねりが起こるのか。Dullin と Tong の解析は、角運動量が保たれる条件の下で、形の変化が回転をどう変えるかを数学的に扱う。形が変わると体の軸が全体の回転の向きに対してかたむき、角運動量の合計は一定のまま、ひねりが生まれる［5］。この論文によれば、ひねり宙返りの物理を正しく説明した最初の論文は、1979年の Frohlich のものとされる［5］。

対比として、猫の立ち直りがある。猫は角運動量がゼロのまま向きを変えるが、ひねり宙返りの選手は角運動量をもったまま空中に出る［7］。同じ「空中でひねる」に見えて、物理の条件が異なる。

月面宙返りちゅうがえりは、てつぼうから 空中に とびだして、2回 まわりながら 1回 ひねる わざです。1972年の ミュンヘン オリンピックで、塚原光男つかはらみつおせんしゅが 見せました。

トランポリンの わざから、ヒントを えた、と つたえられて います。

この わざは、まわる 力を もったまま 空中に 出ます。だから、足から おりる ためには、まわる タイミングと、体が とぶ 高さや 場所の 合わせかたが 大事に なります。

月面宙返り（ムーンサルト）は、後方二回宙返り一回ひねりの技です。1972年のミュンヘン五輪の団体自由演技で、塚原光男が鉄棒の下り技として披露しました［6］。塚原がトランポリンの技「ハーフインハーフアウト」から着想したと伝えられます［6］。

この技のように角運動量をもって空中に出る場合、足から着地するには、回転と、重心が描く放物線の運動のタイミングを合わせることが大切だと説明されています［7］。踏み切りで決めた量を、丸める、のばす、ひねるで使いこなす技、といえます。

月面宙返り（ムーンサルト）は、後方二回宙返り一回ひねりの技である。1972年のミュンヘンオリンピックの団体自由演技で、塚原光男が鉄棒の下り技として披露した。塚原がトランポリンの技「ハーフインハーフアウト」から着想したと伝えられる［6］。発表の経緯と着想については、ここでは一言のエピソードにとどめる。

角運動量をもったまま空中に出るこの技では、足から着地できるように、回転と重心の放物運動のタイミングを合わせることが大切とされる［7］。つまり、踏み切りで決まった角運動量を、丸めて速く回り、ひねりを加え、のばして遅くする、という連続した形の変化で使いこなす技である。

体操たいそうの 選手せんしゅのように 空中では できませんが、まわる 速さの ちがいは、たしかめられます。

回る いすが あれば、すわって うでを ひろげ、ゆっくり まわって もらいます。そこで うでを 体に ひきよせると、どうなるでしょう。いすが なければ、広い 場所で、ゆっくり その場で 回りながら ためして みてください。足の うらと ゆかの まさつが あるので、同じように ならない ことも あります。

まわりに ものが ない ことを 先に たしかめ、ゆっくり やります。めが まわったら すぐ やめて、すわります。大人の 人と いっしょに やりましょう。

丸めると速く回る、という仕組みは、家でも確かめられます。回転いすがあれば、座って腕を広げ、足を床から少し浮かせて、ゆっくり回してもらいます。そこで腕を胸に引きよせると、回る速さがどう変わるかを見ます。いすがなければ、広い場所で、立ったままゆっくり回りながら腕をたたんでみます。足の裏と床の摩擦があるので、きれいに速くなるとは限りません。

まわりに物がないことを先に確かめ、ゆっくり行います。目が回ったらすぐに止め、座ります。大人と一緒に試してください。

次に、宙返りの映像を見る機会があれば、踏み切りで決まった回転を、選手がどの場面で丸め、どの場面でのばしているかを見てみます。

家庭で試せる確認として、回転いすに座り、腕を広げて回してもらい、腕を胸に引きよせて速さの変化を見る方法がある。床との摩擦があるので、厳密な保存の実験にはならないが、速さが変わる向きは感じ取れる。周囲に物がないことを確かめ、ゆっくり行い、目が回ったら止めること。

資料を読むなら、まず日本体育大学紀要の「後方伸身宙返り2回ひねりの3次元動作分析」が、日本語で体操のひねりを扱う。さらに踏みこむなら、ラフバラ大学のYeadonによる空中動作の資料［2］と、ひねり宙返りの力学を扱う論文［5］がある。どちらも英語で、数式が多い。

残る問いもある。踏み切りの足の押し方が、体操のどの技でどの方式にあたるかは、今回の資料では分けられていない。それを選手や研究者がどう測っているかは、これからの調べどころである。