https://frosthead.com

Pesapalli petmise füüsika

Spordis petamine võib olla sama vana kui kilpkonna ja jänese vaheline võistlus. Kuid tegelikult ei tööta kõik trikid, eriti pesapallis.

Korrutatud nahkhiir võib palli kaugemale lüüa, eks? See on müüt, ütlevad füüsikud, kes uurivad rahvuslikku ajaviidet. Ja kas pesapalli niiskeks tegemine võib tõrjuda nälkjat selle plekkide panemisest? Noh, võib-olla - sõltuvalt sellest, kui väljas on väljas.

Et eristada fakte ilukirjandusest, veetsid nelja ülikooli teadlased päevi nahkhiirte tulistamisel päevi. Tulemused on avaldatud ajakirjas American Journal of Physics juuni väljaandes “Corked Bats, Juiced Balls and Humidors: The Physics of Cheating in Baseball”.

Korki või mitte Corki

2003. aasta juunis tabati Chicago Cubsi nälkjas Sammy Sosa ebaseadusliku korgistunud nahkhiire abil - vaevalt, et see juhtus Major Liigades esimest korda. Korgitud nahkhiir on selline, mille käigus puuritakse tünnist välja süvend ja täidetakse kerge materjaliga, näiteks korgiga.

See oli skandaalne ... aga kas see töötab? Just see küsimus huvitas Illinoisi ülikooli füüsika emeriitprofessorit Alan Nathanit (ja kõva Red Soxi fänni). "Mängijate käest oli anekdootlikku teavet selle kohta, et kui pall põrkab korvpalli eest maha, on midagi" batuudiefekti "sarnast, " ütleb Nathan, üks uue uuringu autoritest. Nii õõnesid uurijad kurika välja, toppisid selle korgi tükkideks ja tulistasid suurtükist nahkhiirte kuuli. Kui midagi oli, tuli pall korgistunud nahkhiirelt maha aeglasemalt kui tavalise kurika korral. Vähem kiirus tähendab lühemat lööki. Nende järeldus: batuudi efekt oli võlts.

Kuid korrastamiseks võib toimida ka teisel viisil: korgitud nahkhiir on paar untsi kergem kui võltsimata nahk ja kergem nahkhiir tähendab, et taigen võib kiiremini kiigata, mis tähendab, et ta suudab rohkem jõudu genereerida ja palli kaugemale lüüa. Õige?

Mitte päris, nagu selgub.

Taigen võib küll kergemat nahkhiirt kiiremini kiigata, kuid kergemal nahkhiirtel on vähem inertsust. Seega on tegemist kompromissiga, kirjutab Lloyd Smith, Washingtoni Riikliku Ülikooli inseneri dotsent ja paberil kaasautor. Tulistades taas palli WSU sporditeaduste laboris nahkhiirtega, leidsid teadlased, et raskem nahkhiir tabas palli ikkagi kõvemini (ja seetõttu kaugemale) kui kergem, korgistunud nahkhiir. "Korgistamine ei aita teil palli kaugemale lüüa, " ütleb Smith.

"See ei tähenda, et pesapallimängijad on lollid, " lisab Smith kiiresti. Mängijatel võib oma nahkhiirte korrastamiseks olla veel üks põhjus: muuta nahkhiired kergemaks, et mängijad saaksid pesapalli argoonis kiiremini „väljakule liikuda“, võimaldades neil enne kiikumist sekundi kauem oodata, mis annab neile rohkem aega otsustada palli rada ja teha muudatusi kiigu ajal. "Ehkki korgistamine ei võimalda taignal palli kaugemale lüüa, võib see hästi lubada taignal palli tugevamalt lüüa, " kirjutavad teadlased.

Smith võtab selle kokku järgmiselt: “Kui teie eesmärk on lüüa rohkem kodusõite, peaks teil olema raske nahkhiir. Kui teie eesmärk on kõrgem löömise keskmine, peaks teil olema kergem nahkhiir. ”

Mississippi osariigi ülikooli kosmosetehnika professor ja pesapalliuurija Keith Koenig usaldab paberi tulemusi, kuid hoiatab, et nahkhiirtega kiikuv masin ei suuda kunagi täielikult ennustada, mis võib teemandil juhtuda, kui tõelised taignad kiikavad nahkhiiri. “Kui lubaksime suurtesse liigadesse korgistunud nahkhiired, kas siis oleks rohkem kodusõite?” Muheleb Koenig. "See on selline küsimus, millele ei saa lihtsalt laborikatsete põhjal vastata."

2003. aasta juunis tabati Chicago Cubsi nälkjas Sammy Sosa ebaseadusliku korgistunud nahkhiire abil - vaevalt, et see juhtus Major Liigades esimest korda. (Charles Cherney KRT / Newscom) Sosa visati mängust välja vigastatud nahkhiire kasutamise eest ja Major League Baseball peatas ta kaheksaks mänguks. (Matt A. Brown / NewSport / Corbis) Mahlade pesapallide pindade väljaandmine on aprilli jooksul iga paari aasta tagant tingitud suurest kodust jooksmisest. (Ed Wolfstein / Icon SMI 756 / Ed Wolfstein / Icon SMI / Newscom) Coors Fieldil asuva miilkõrgusega kulmuruumi heidutamiseks hakkasid Colorado kaljused mängupallide hoidmist humidoris, mis hoidis palle Denveri tüüpilise 30-protsendilise niiskuse asemel konstantse 70 kraadi Fahrenheiti ja 50-protsendise suhtelise õhuniiskuse juures. (Associated Press)

Head hitters - või mahlane pesapall?

Iga paari aasta tagant, aprilli jooksul, väidavad Nathani, hakkavad taignad koju jooksma ja hüüe tõuseb: pesapall pole see, mis vanasti! See peab olema mahlane! (Miks alati aprillis? "Kuna aprillis pole piisavalt andmeid, et olla statistiliselt olulised ... ja inimesed hakkavad spekuleerima, " ütleb Nathan pööraselt.) Mahlade kuulide teema tõusis uuesti esile 2000. aastal, kui hooaja kaks esimest kuud koju jõudsid. jookseb märkimisväärselt rohkem kui eelmisel aastal samal perioodil.

Testimaks spekulatsioone, et kuulidega on midagi muutunud, võrdlesid teadlased 2004. aastast pärit kuulide põrkumist 1976–1980 kasutamata kuulide kastiga. Nad lasid kuulid terasplaadilt või puust nahkhiirtele temperatuuril 60, 90 ja 120 miili tunnis ja mõõtis pärast kokkupõrget nende põrkumist - mida füüsikud nimetavad taastamise koefitsiendiks.

Tulemus? "Puuduvad tõendid selle kohta, et erinevate kuulide korrigeerimise koefitsiendis oleks mingit erinevust, " ütleb Nathan. Üks hoiatus: teadlased ei saa öelda, et teistel aastatel valmistatud kuulid pole elavamad.

Kuidas ajad muutuvad, aga tänapäeval omistame kodustele näksimisele lööbe tõenäolisemalt jõudlust parandavatele ravimitele, mitte pallile.

Humidor: mitte ainult sigaritele

Coors Field, Colorado kaljude kodu, miili kõrguses Denveris, on kannu õudusunenägu ja taigna nirvaana. Õhk on vaid 80 protsenti nii tihe kui merepinna õhk ja kuna õhutakistus on väiksem, siis lendavad kuulid kaugemale ja kohad ei saa nii kõverduda. See tähendab, et rohkem tabamusi ja rohkem kodusõite. Coors Fieldsi esimese seitsme hooaja jooksul oli 3, 2 kodusõitu mängu kohta, võrreldes 1, 93 koduse jooksuga Rockiesi võõrsilmängudel.

Miilitasapinnast lahtiütlemiseks hakkasid Kaljumäed 2002. aastal mängupalle ladustama humidoris, mis hoidis palle Denveri tüüpilise 30-protsendilise õhuniiskuse asemel konstantse 70 kraadi Fahrenheiti ja 50-protsendilise suhtelise õhuniiskuse juures. Idee oli see, et suurem õhuniiskus vähendab palli põrkumist ja suurendab pisut selle raskust. Tõepoolest, keskmine kodukäikude arv Coors Fieldis langes 2002. aastast 2010. aastani 25 protsenti.

Kuid kasumid on kodutööde vähenemise eest tõesti tänada (või süüdistada)?

Teooria kontrollimiseks panid autorid mitu nädalat paljusid tingimusi vahemikus 11 protsenti kuni 97 protsenti suhtelise õhuniiskuse ja temperatuuride vahemikus 30ndatest kuni 100 kraadini, seejärel tulistasid need nahkhiirte ligilähedaste metallide silindrite vastu. Mõõtes taas korduskoefitsienti, leidsid nad, et mida külmem ja niiskem pall, seda vähem põrutust see on. Tõlge: Kuival kuival päeval Arizona palliplatsil löödud pall läheb märgatavalt kaugemale kui sama pall, mis tabas Bostoni Fenway pargis külmal udusel päeval.

Denveri Coors Fieldi osas arvutasid teadlased, et õhuniiskuse suurenemine 30 protsendilt 50 protsendile võtaks 380-jalase kärbsepalli juurest 14 jalga maha - see on piisav, et vähendada kodu rajamise võimalusi 25 protsenti.

Nathani sõnul võttis temaga ühendust Arizona ajakirjanik ja ütles, et Arizona Diamondbacks kaalub ka oma staadionile niiske seadme paigaldamist. Nathan tegi matemaatikat - alustades seekord kõrbe-õhu lähtejoonest, mille suhteline õhuniiskus on 20 protsenti ja õhupallide suhteline õhuniiskus 50 protsenti. "See oleks veelgi suurem kodukäikude arvu vähenemine, rohkem kui 37 protsenti, " ütleb ta.

Hiljem panid Diamondbacks need plaanid ootele. Tundub, et kõigile meeldib vähemalt mõni kodune maapähkli ja Cracker Jacki vahel.

Christopher Solomon on Seattle'is kirjanik. Väikeses Liigas torkasid treenerid teda tavaliselt paremale väljale.

Pesapalli petmise füüsika