Wie sieht es im Baseball aus? Wie kann das Verständnis der Baseballphysik Ihre Fähigkeiten verbessern? Das sollte die Frage sein, die jeder Baseballspieler wissen möchte.
Der Kern eines Baseballballs ist ein Korkball, der von einer Gummischicht umhüllt ist und etwa die Größe eines Tischtennisballs hat. Die Außenseite ist fest mit dicker Wolle umwickelt und das Äußerste, was man sehen kann, ist Leder und Nähte!
In diesem Blog, Hochwertige Materialien und langlebiger Baseballkäfigweltweit vertrauenswürdig fürGalileo-SportWenn Sie jedoch die tiefe Physik hinter Baseball erforschen, seine Prinzipien verstehen und anwenden, können Sie Ihr Baseballniveau erheblich verbessern.
Sind Sie bereit, die physikalischen Prinzipien des Baseballs zu erkunden?
Bernhards GesetzDas Phänomen, das dadurch erklärt wird, bedeutet, dass bei steigender Gasströmungsgeschwindigkeit der Druck abnimmt und das Gas von einem Bereich mit hohem Druck in einen Bereich mit niedrigem Druck strömt. Wie der Ball auf dem Foto hat der obere Block aufgrund der Rotation eine geringere Geschwindigkeit als der untere Block, sodass der Druck geringer ist als der des unteren Blocks.
Der Ball schwebt nach oben, d. h. wenn die Drehrichtung umgekehrt wird, fällt der Ball erheblich. Das sagt sich leicht, aber wegwerfen ist etwas ganz anderes! Da sich die Baseball-Technologie verbessert, gibt es auch zahlreiche Änderungen beim Brechen von Bällen. Zusätzlich zu den oben erwähnten Bällen mit vertikaler Kurve gibt es auch Bälle mit horizontaler Kurve, die unterschiedliche Auslösemethoden haben, und Fingerbälle, die sich nicht viel drehen und instabil sind. usw
Basierend auf dem Konzept der Mechanik werden gebogene Bälle in zwei Typen eingeteilt.
Der Ball besteht nicht aus 100-Yen-Material und hat daher eine runde Form. Der Schwerpunkt des Balls liegt nicht immer im Mittelpunkt seiner Form (Schwerpunkt), und es kann zu Fehlern kommen. Wenn die Kugel eine Umdrehung macht, hängt das Rotationszentrum der Kugel vom Zeitfaktor ab. Der Schwerpunkt wird am gleichen Punkt sein. Wenn eine äußere Kraft auf einen Körper einwirkt, verschiebt sich sein Schwerpunkt in Richtung der äußeren Kraft. Wenn sich der Ball vorwärts bewegt und sich nicht dreht, verschiebt sich der Schwerpunkt des Balls nach vorne.
Die Bälle, die man im Fernsehen sieht und die man mit den Fingern spielt, drehen sich kaum. Tatsächlich dreht es sich immer noch ein wenig. Diese leichte Drehung führt dazu, dass sich der Schwerpunkt dreht und seine Position ändert. Wenn die Vorwärtskraft sehr gering ist, bewegt sich der Ball sofort in Richtung des Schwerpunkts. Die Kraft und die Lage des Schwerpunkts ändern sich ständig, wodurch sich die Kugel nach oben, unten, links und rechts bewegt.
Tatsächlich wird das Gewicht des Balls durch die Geschwindigkeit bestimmt, mit der der Schlagmann bis zum Aufprallpunkt schwingt. Werfer mit schwereren Würfen sind im Allgemeinen größer oder haben eine bessere Körperkoordination.
Wenn ein Werfer, der groß ist und lange Hände hat, die gleiche Armrotationsgeschwindigkeit (RPM) hat wie ein Werfer mit kurzen Händen, ist die Ballgeschwindigkeit (Tangentialbewegungsgeschwindigkeit) des Werfers höher.
Werfer mit einer guten Ganzkörperkoordination nutzen die gesamte verfügbare Kraft in allen Teilen ihres Körpers. Im Vergleich zu einem Werfer, der nur mit der Handkraft wirft, muss die Ballgeschwindigkeit (Tangentialgeschwindigkeit) höher sein, wenn die Rotationsgeschwindigkeit (Anzahl der Umdrehungen) des Arms beim Werfen gleich ist. schnell.
Im Vergleich zu einem normalen Schlagmann basiert der Zeitpunkt der Schlägerfreigabe auf der visuellen Reaktion der Armdrehung des Werfers. Auch wenn die Rotationsgeschwindigkeit (Anzahl der Umdrehungen) des Werferarms gleich ist, wenn die Geschwindigkeit des Balls höher ist als sein Rückstoß, ist die sogenannte Schlägerfreigabe zu langsam und der Ball wird natürlich nicht weit fliegen was man „Fledermausfreigabe“ nennt. schwerer Ball.
Über die Schwanzstärke gibt es normalerweise zwei Meinungen.
Der erste ist der Geschwindigkeitsunterschied, also die Geschwindigkeit, mit der der Ball in die Schlagzone eintritt, abzüglich der Geschwindigkeit, mit der der Ball losgelassen wird.
Das zweite ist eine Änderung seines Fastballs, der in die Schlagzone gelangt.
Blaue Kurve: 160 Sekunden bis zum Startpunkt bei ca. 0.4 km/h
Rote Kurve: 130 Sekunden bis zum Startpunkt bei ca. 0.5 km/h
Im Allgemeinen beziehen sich die meisten von ihnen auf den zweiten Typ. Tatsächlich ist die Rotationsgeschwindigkeit des Balls beim Schlagen eines Fastballs fast dieselbe wie die eines brechenden Balls. Die Veränderung ist nicht sichtbar, nur dass die Vorwärtskraft des Fastballs zugenommen hat. Lass uns ein Diagramm erstellen. Die vertikale Achse verläuft vom Ball zur Homebase. Die horizontale Achse ist die Abweichung des Balls von der Abwurfrichtung. Sie sehen, dass die Kurve umso ausgeprägter ist, je höher die Ballgeschwindigkeit ist. Dies bedeutet, dass die Flugbahn des Balls genau gleich ist, aber je schneller sich der Ball bewegt, desto größer ist die optische Veränderung des Balls.
Dennoch variiert die Rotationskraft eines Fastballs je nach den Schlaggewohnheiten jedes Werfers. Im Allgemeinen erzeugen Hochdruck-Pitcher eine Schwanzkraft, die nach oben schwebt, 3/4-Pitches erzeugen eine Schwanzkraft, die in die Innenecken rechtshändiger Schlagmänner beißt, und Pitcher mit einer niedrigen Schulter erzeugen eine Schwanzkraft, die nach unten schwebt.
Wenn ein linkshändiger Pitcher gegen einen linkshändigen Schlagmann spielt, wirft er den Ball von der Innenecke des linkshändigen Schlagmanns zur Außenecke des linkshändigen Schlagmanns.
Teekreis: Schaukelbereich
Grün: Ballflugbahn
Rote Linie: Bereich, in dem der Ball auftreffen kann
(A) Ein linkshändiger Schlagmann steht einem rechtshändigen Werfer mit niedriger Schulter gegenüber.
(B) Ein rechtshändiger Schlagmann steht einem rechtshändigen Werfer mit niedriger Schulter gegenüber.
(C) Ein linkshändiger Batter spielt gegen einen linkshändigen Pitcher.
(D) Ein rechtshändiger Schlagmann steht einem linkshändigen Werfer gegenüber.
Ein solcher Ball vermittelt dem Schlagmann nicht nur den optischen Eindruck, dass sich der Ball zuerst auf ihn zu und dann von ihm weg bewegt, sondern, was noch wichtiger ist, die Wahrscheinlichkeit, dass der Ball geschlagen wird, ist hoch. reduzieren. Er wirft von der Seite mit einer relativ niedrigen Schulter, und seine Hauptwaffe ist der Wechselball an der Außenecke für rechtshändige Batter. Für rechtshändige Schlagmänner ist die Flugdistanz sehr kurz, für linkshändige Schlagmänner ist die Flugdistanz jedoch sehr groß und sie können den Ball leicht schlagen.
Wie können wir zurückblicken und fragen: Warum sagen wir nicht: „Haben Rechtshänder Angst vor Schlägen mit der linken Hand? Haben Rechtshänder Angst vor Schüssen aus der Schulter?“
Es sollte gesagt werden, dass die meisten Würfe rechtshändig sind, ebenso wie Fänger Angst vor schnellen Füßen haben, aber dieser Punkt muss nicht betont werden.
falsch! ! ! Man kann sagen: Je größer die Kraft, desto weiter kann der Ball fliegen.
F=ma Gemäß Newtons zweitem Bewegungsgesetz: (unter der Annahme, dass das Gewicht des Schlägers mit der Geschwindigkeit des geworfenen Balls übereinstimmt)
Das Gewicht des Schlägers beträgt [m], und je größer die auf den Schläger ausgeübte Kraft ist, desto größer ist die Beschleunigung [a].
Wenn die Schwunggeschwindigkeit hoch ist und die auf den Schläger ausgeübte Kraft im ersten Moment groß ist, gibt es keine Beschleunigung und Sie können den Ball nicht allein mit der Geschwindigkeit weit schlagen.
Ob der Ball weit fliegen kann oder nicht, wird durch die Beschleunigung bestimmt, die der Ball aufgrund der durch den Schläger auf den Ball wirkenden Kraft in dem Moment erzeugt, in dem der Schläger den Ball berührt. Je größer die Kraft [F], desto größer die Beschleunigung.
Daher wird im Allgemeinen gesagt, dass man den Schlagpunkt beherrschen muss, das heißt, man muss sich in dem Moment anstrengen, in dem man den Ball schlägt, aber das Gleiche gilt auch, wenn man den Ball herauszieht.
Beispiel: Ein schnelleres Schwingen des Schlägers entspricht der Motordrehzahl eines Autos im Leerlauf.
Der Moment, in dem der Ball getroffen wird, entspricht der Geschwindigkeit des voll beladenen Fahrzeugs. In diesem Fall wäre es am besten, anhand der PS-Zahl zu entscheiden. Wenn Sie nicht über genügend PS verfügen, fährt Ihr Auto natürlich nicht schnell.
Ja! Aber...
Rot ist 45 Grad, die Genauigkeit beträgt 71 % (cos 45)
Grün ist 100 Grad in Richtung der 0 %igen Aufprallkraft (cos 0).
Blau ist 30 Grad, die Schlagkraft beträgt 87 % (cos 30)
Bei gleicher Geschwindigkeit wie der Bewegungskonstante hat eine im 45-Grad-Winkel geschossene Parabel die längste Flugdistanz. Allerdings ist nach den Prinzipien der Vektormechanik die Kraft am größten, die im gleichen Winkel zur Fahrtrichtung auftritt. Es sei denn, der Ball des Werfers fällt in einem 45-Grad-Winkel und er schwingt den Schläger in einem 45-Grad-Winkel. Andernfalls folgt der Ball, wenn er gerade kommt, ebenfalls der Flugrichtung. Dadurch startet der Ball in einem Winkel von 45 Grad, sodass die Kraft auf den ursprünglichen Wert von 0.7 (cos 45) sinkt und nicht weit fliegt.
Daher sind die anfänglichen Geschwindigkeitsbedingungen nicht dieselben und die Bewegungsgesetze können nicht vollständig angegeben werden.
Professionelle Baseball-Werfer können den Ball beim Pitchen nach links, rechts, oben und unten bewegen, um gegnerischen Schlagmännern auszuweichen. Die Physik dahinter ist, Magnus-EffektEs kann erklärt werden durch (Wenn der Rotationswinkelgeschwindigkeitsvektor eines rotierenden Objekts und der Fluggeschwindigkeitsvektor dieses Objekts nicht übereinstimmen, wird eine seitliche Kraft in der Richtung senkrecht zu der Ebene erzeugt, die aus dem Rotationswinkelgeschwindigkeitsvektor und dem Translationsgeschwindigkeitsvektor besteht. Diese laterale Kraft bewirkt, dass das Objekt fliegt. Das Phänomen, bei dem die Flugbahn verzerrt wird, wird als Magnus-Effekt bezeichnet.
Spin ist wichtig
Sobald ein Pitcher einen Pitch beendet, wird ein Baseball-Pitch von drei Faktoren beeinflusst: der Schwerkraft, dem Luftwiderstand und der Magnus-Kraft. Die Schwerkraft zieht den Ball nach unten, der Luftwiderstand verlangsamt ihn und die Magnus-Kraft ... hängt davon ab, wie Sie den Ball werfen. Wenn sich der Ball auf seiner Flugbahn vorwärts dreht, ändert sich der Druck auf den Ball und der Magnus-Effekt erzeugt eine Kraft in der Richtung der Balldrehung senkrecht zur Bewegungsrichtung des Balls.
Beim Baseball haben Pitcher mehr Kontrolle über die Rotation des Balls als in jeder anderen Sportart. Werfer können den Ball mit Topspin, Backspin oder Sidespin werfen. Die Schwierigkeit jedes Wurfs variiert je nach Drehung. Mit steigendem Schwierigkeitsgrad nimmt die Fehlerquote ab.
Fastballs sind am einfachsten zu werfen, da sie am wenigsten vom Magnus-Effekt betroffen sind. Der Vier-Naht-Fastball ist der Ball, der am häufigsten von Pitchern geworfen wird. Wenn Pitcher den Ball werfen, erzeugen sie auf natürliche Weise Backspin. Der Backspin zwingt die Magnus-Kraft nach oben, wodurch der Ball langsamer landet als bei anderen Würfen, wodurch die Illusion entsteht, dass der Ball steigt. Andere Fastballs, wie z. B. Two-Seam-Fastballs und Cutters, werden durch Rotation geworfen, aber der Ball bewegt sich so schnell, dass der Magnus-Effekt seine Position nicht wesentlich verändert.
Der Changeup ist ein Pitch, der in erster Linie auf Magnus‘ Kraftformation beruht. Der Curveball ist die wichtigste Abwechslung und wird von fast jedem Startpitcher in der Major League Baseball (MLB) geworfen. Wenn ein Werfer einen Ball wirft, dreht er schnell sein Handgelenk und verleiht dem Ball so viel Spin. Dadurch landet der Ball diagonal nach links (am rechten Handgelenk des Werfers). Curveballs können sehr effektiv sein, wenn sie richtig geworfen werden, und führen oft dazu, dass die Schlagmänner nutzlos in den Staub schwingen, den sie werfen, oder sogar aktiv von der Flugbahn des in die Schlagzone geworfenen Balls abweichen.
Ein Slider ist ein Pitch mit seitlicher Rotation, der sich also horizontal ändert (von rechts nach links für rechtshändige Pitcher). Die Möglichkeiten beim Werfen eines Screwballs ähneln denen eines Curveballs, außer dass er von rechts statt von links fällt (Werfer am rechten Handgelenk). Pitcher führen auch andere Arten von Wechseln durch, es handelt sich jedoch in erster Linie um Variationen der oben aufgeführten Pitches. Beispielsweise landet ein 12-6 Curveball direkt ohne Seitwärtsbewegung.
Der Fingerschlag ist einer der spektakulärsten aller Würfe, und der Magnus-Effekt ist eigentlich sein Feind. Wenn der Fingerspitzenball zum Fänger geworfen wird, dreht er sich im Idealfall nur einmal. Wie Ed in seinem WM-Blog erklärt, entsteht durch den fehlenden Spin ein Karman-Wirbel hinter dem Ball. Gate Vortex Street erzeugt leichte Variationen in der Ballbewegung, die ausreichen, um Schlagmännern auszuweichen. Tatsächlich weiß nicht einmal der Werfer bei einem tollen Fingerschnippen, wo es landen wird. Wenn der Ball jedoch zu stark gedreht wird, gleicht der Magnus-Effekt die Bewegung des Balls aus und zeichnet eine gerade Flugbahn, wodurch er leichter zu treffen ist. Wie Sie im animierten GIF sehen können, springt der Ball bei richtigem Werfen von einer Seite zur anderen.
Der Schlüssel zu einem effektiven Pitching liegt in der Kombination verschiedener Pitch-Typen, damit der Schlagmann die Flugbahn des Balls vorhersagen und im Gleichgewicht bleiben kann. Beim Pitchen muss der Pitcher außerdem seine Pitchbewegung verbergen, damit der Schlagmann anhand seiner Bewegungen nicht errät, wohin der Ball fliegen wird.
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