なぜスーパーボールは“床で高く弾む”のに土では鈍るのか？素材と地面の反発係数の科学

スーパーボールを床に落とすと勢いよく跳ね返るのに、
公園の地面や砂の上だとほとんど弾まない──。
同じボールなのに、なぜこんなに違うのでしょうか？
実はその理由は、「反発係数（はんぱつけいすう）」と呼ばれるエネルギーの返りやすさにあります。
この記事では、スーパーボールが床では弾み、土では鈍る理由を物理の視点からシンプルに解説します。

理由①：「反発係数」が地面によって違う

物体がぶつかったとき、跳ね返りの勢いを表す指標が反発係数（Coefficient of Restitution, e）です。
これは「ぶつかる前の速度に対して、跳ね返る速度がどれくらい残っているか」を示す値で、
1に近いほどよく弾み、0に近いほど弾まないことを意味します。

スーパーボール自体の反発係数は0.9前後と非常に高いのですが、
地面側の反発係数が低いと、全体としての弾みは大幅に減少します。

つまり、床で弾むのは「ボールも床も硬い＝エネルギーが返ってくる」から。
逆に土では「地面が柔らかく、エネルギーを吸収してしまう」ため、跳ね返りが鈍くなるのです。

理由②：衝突時のエネルギーが“地面に吸収”される

ボールが地面に落ちたとき、運動エネルギーは

• ボールの変形
• 地面の変形
• 熱や音への変換
  に分配されます。

床のような硬い面では、地面がほとんど変形しないため、
ボール自身が縮んで弾性エネルギーとして貯めた分をほぼそのまま跳ね返すことができます。

しかし土や芝生では、衝突時に地面側も一緒に変形してしまい、
エネルギーの一部が地中や空気中に逃げてしまいます。
そのため、スーパーボールは「跳ね返る力をもらえない」＝鈍くなるのです。

理由③：接地時間が長くなると“反発効率”が下がる

硬い床ではボールが一瞬だけ接触してすぐ離れますが、
柔らかい地面では接地時間が長くなるのもポイントです。

接触時間が長いと、エネルギーの伝達が徐々に散逸し、

• 摩擦
• 地面内部での粒子運動
• ボール内の内部損失

といった形で失われていきます。
結果として、跳ねるまでに貯めた弾性エネルギーが減少し、跳ね返りが小さくなるのです。

理由④：地面の“粒子構造”がエネルギーを逃がす

土の地面は、コンクリートのような一枚岩ではなく、
砂粒・水分・空気を含んだ粒状構造になっています。
そのため衝突時に：

• 粒子が動いてズレる
• 摩擦で熱が発生する
• 空気や水分が逃げる

といった現象が起き、エネルギーの多くが吸収・拡散されてしまうのです。

いわば、スーパーボールの力が「バネのように返される」のではなく、
「地面の中に沈み込んで消えていく」イメージです。

理由⑤：スーパーボールの素材“ポリブタジエン”の特性

スーパーボールは主にポリブタジエン（合成ゴム）という高弾性材料で作られています。
この素材は変形するとすぐに元に戻る「弾性回復力」が非常に高く、
硬い相手とぶつかったときに最大限の反発力を発揮します。

しかし、柔らかい相手（＝土や芝）では、
ボールが変形しても相手が押し返してくれないため、
内部の弾性力が発揮されず、結果として跳ね返りが弱まります。

まとめ：弾むかどうかは“ボール”ではなく“地面次第”

スーパーボールが床で高く弾み、土で鈍るのは、

• 地面の反発係数（エネルギーの返りやすさ）の差
• 土ではエネルギーが吸収・拡散される
• 接触時間や粒子構造が弾性を奪う

といった理由によるものです。

つまり、ボール自体は同じでも、
「相手がどれだけエネルギーを返してくれるか」で弾み方が変わるというわけです。
スーパーボールが床で高く跳ねるのは偶然ではなく、
“硬い相手を選んで最大効率で反発している”物理の結果なのです。