https://frosthead.com

Fizyka oszukiwania w baseballu

Oszukiwanie w sporcie może być tak stare, jak wyścig między żółwiem a zającem. Ale nie wszystkie oszustwa faktycznie działają, szczególnie w baseball.

Zakorkowany nietoperz może uderzyć piłkę dalej, prawda? To mit, powiedzmy, że fizycy badają rozrywkę narodową. I czy zrobienie moisterów baseballowych naprawdę może powstrzymać leniwca przed umieszczeniem go w trybunach? Cóż, może - w zależności od tego, jak gorąco jest na zewnątrz.

Aby oddzielić fakty od fikcji, czterech naukowców z trzech uniwersytetów spędzało dni strzelając w baseball na nietoperze. Wyniki zostały opublikowane w „Corked Bats, Juiced Balls i Humidors: The Physics of Cheating in Baseball” w czerwcowym numerze American Journal of Physics .

Do Cork lub Not to Cork

W czerwcu 2003 r. Sammy Sosa z Chicago Cubs został przyłapany na nielegalnym korkowaniu nietoperza - prawie nie pierwszy raz, gdy zdarzyło się to w głównych ligach. Korkowy nietoperz to taki, w którym z lufy wierci się wnękę i wypełnia ją lekkim materiałem, takim jak korek.

To było skandaliczne… ale czy to działa? To pytanie zaintrygowało Alana Nathana, emerytowanego profesora fizyki na University of Illinois (i zagorzałego fana Red Sox). „Od graczy pojawiły się pewne niepotwierdzone informacje, że istnieje coś w rodzaju„ efektu trampoliny ”, gdy piłka odbija się od zakorkowanego nietoperza”, mówi Nathan, jeden z autorów nowego badania. Tak więc badacze wydrążyli nietoperza, wypchali go kawałkami korka i wystrzelili piłkę z nietoperza. Jeśli już, piłka wypadła z zakorkowanego nietoperza z mniejszą prędkością niż normalny nietoperz. Mniejsza prędkość oznacza krótsze trafienie. Ich wniosek: efekt trampoliny był fałszywy.

Ale istniał inny sposób, w jaki korkowanie może działać: zakorkowany nietoperz jest o kilka uncji lżejszy niż niezafałszowany, a lżejszy nietoperz oznacza, że ​​pałkarz może machać szybciej, co oznacza, że ​​może wytworzyć większą siłę i uderzyć piłkę dalej. Dobrze?

Nie całkiem, jak się okazuje.

Pałkarz rzeczywiście może szybciej wymachiwać lżejszym nietoperzem, ale lżejszy nietoperz ma mniejszą bezwładność. Więc jest kompromis, mówi Lloyd Smith, profesor nadzwyczajny inżynierii na Washington State University i współautor na papierze. Po raz kolejny strzelając piłką w nietoperza w Sports Science Laboratory WSU, naukowcy odkryli, że cięższy nietoperz wciąż uderza w piłkę mocniej (a zatem dalej) niż lżejszy, zakorkowany nietoperz. „Korkowanie nie pomoże ci trafić dalej”, mówi Smith.

„Nie oznacza to, że baseballiści są głupi” - szybko dodaje Smith. Gracze mogą mieć inny powód, aby korkować swoje nietoperze: rozjaśnić nietoperze, aby gracze w bejsbolu mogli szybciej „poruszać się po boisku”, pozwalając im poczekać ułamek sekundy przed machnięciem, co daje im więcej czasu na ocenę ścieżka piłki i aby dokonać regulacji podczas zamachu. „Tak więc, podczas gdy korek może nie pozwolić pałkarzowi uderzyć piłkę dalej, może również pozwolić pałkarzowi mocniej uderzyć piłkę”, piszą naukowcy.

Smith podsumowuje to w następujący sposób: „Jeśli Twoim celem jest zdobycie większej liczby gospodarzy, powinieneś mieć ciężki nietoperz. Jeśli Twoim celem jest uzyskanie wyższej średniej mrugnięcia, powinieneś mieć lżejszego nietoperza. ”

Keith Koenig, profesor inżynierii lotniczej i kosmicznej na Mississippi State University i inny badacz baseballu, ufa wynikom tego artykułu, ale ostrzega, że ​​machająca nietoperzami maszyna nigdy nie może w pełni przewidzieć, co może się wydarzyć na diamentie, gdy prawdziwi pałkarze wymachują nietoperzami. „Gdybyśmy zezwolili na zakorkowane nietoperze w głównych ligach, czy byłoby więcej biegów domowych?” - zastanawia się Koenig. „Na takie pytanie nie można odpowiedzieć tylko na podstawie testów laboratoryjnych”.

W czerwcu 2003 r. Sammy Sosa z Chicago Cubs został przyłapany na nielegalnym korkowaniu nietoperza - prawie nie pierwszy raz, gdy zdarzyło się to w głównych ligach. (Charles Cherney KRT / Newscom) Sosa został wyrzucony z gry za używanie zakorkowanego nietoperza, a Major League Baseball zawiesił go na osiem gier. (Matt A. Brown / NewSport / Corbis) Problem soczystych powierzchni baseballowych co kilka lat w kwietniu z powodu wysokiego wskaźnika trafień do domu. (Ed Wolfstein / Icon SMI 756 / Ed Wolfstein / Icon SMI / Newscom) Aby zniechęcić wysoką na milę bonanzę w Coors Field, Colorado Rockies zaczęły przechowywać kulki do gry w humidorze, który utrzymywał kulki w stałej temperaturze 70 stopni Fahrenheita i 50 procent wilgotności względnej zamiast typowej wilgotności Denver 30 procent. (Associated Press)

Dobry Hitters - czy Juicer Baseball?

Co kilka lat, w kwietniu, Nathan mówi, że pałkarze zaczynają uderzać do domu, a krzyk rośnie: baseball nie jest już taki, jak kiedyś! To musi być sok! (Dlaczego zawsze w kwietniu? „Ponieważ w kwietniu nie ma wystarczających danych, aby być statystycznie znaczącym… i ludzie zaczynają spekulować, ” mówi cierpko Nathan.) Problem soków z piłek pojawił się ponownie w 2000 r., Gdy pierwsze dwa miesiące sezonu były w domu przebiega znacznie szybciej niż w analogicznym okresie poprzedniego roku.

Aby przetestować spekulacje, że coś się zmieniło w przypadku piłek, naukowcy porównali sprężystość piłek z 2004 r. Ze skrzynką nieużywanych piłek w latach 1976–1980. Strzelali do stalowej płyty lub drewnianego nietoperza w 60, 90 i 120 mil na godzinę i mierzyli ich sprężystość po zderzeniu - co fizycy nazywają współczynnikiem restytucji.

Wynik? „Nie było dowodów na to, aby istniała jakakolwiek różnica w współczynniku restytucji różnych piłek”, mówi Nathan. Jedno zastrzeżenie: naukowcy nie mogą powiedzieć, że piłki wyprodukowane w innych latach nie są żywsze.

Jak zmieniają się czasy: w dzisiejszych czasach bardziej prawdopodobne byłoby przypisanie wysypki domowej roboty narkotykami poprawiającymi wydajność, a nie piłki.

Humidor: już nie tylko dla cygar

Coors Field, dom Colorado Rockies w Denver o wysokości mili, to koszmar miotacza i nirwana pałkarza. Powietrze jest tylko o 80 procent gęste niż powietrze na poziomie morza, a ponieważ opór powietrza jest mniejszy, piłki lecą dalej, a boiska nie mogą zakrzywiać się tak bardzo. To oznacza więcej trafień i więcej biegów do domu. Przez pierwsze siedem sezonów w Coors Field odbyło się 3, 2 u siebie na mecz, w porównaniu z 1, 93 u siebie na wyjeździe Rockies.

Aby odstraszyć bonanzę o wysokości mili, w 2002 roku Rockies zaczęły przechowywać piłki do gry w humidorze, który utrzymywał kulki w stałej temperaturze 70 stopni Fahrenheita i 50 procentowej wilgotności względnej zamiast typowej wilgotności Denver wynoszącej 30 procent. Pomysł polegał na tym, że wyższa wilgotność zmniejsza sprężystość piłki i nieznacznie zwiększa jej wagę. Rzeczywiście, średnia liczba biegów domowych w Coors Field spadła o 25 procent w latach 2002-2010.

Ale czy humidor naprawdę należy podziękować (lub obwinić) za spadek liczby przebiegów domowych?

Aby przetestować teorię, autorzy umieścili kilkadziesiąt kul w tygodniowych warunkach od 11 procent do 97 procent wilgotności względnej i temperatur od 30 do prawie 100 stopni, a następnie wystrzelili je z metalowych cylindrów zbliżonych do nietoperzy. Ponownie mierząc współczynnik restytucji, odkryli, że im zimniejsza i wilgotniejsza była kula, tym mniej miała odbicia. Tłumaczenie: piłka trafiona w upalny suchy dzień na stadionie w Arizonie pójdzie zauważalnie dalej niż ta sama piłka uderzona w mroźny, mglisty dzień w bostońskim parku Fenway Park.

Jeśli chodzi o Denver's Coors Field, badacze obliczają, że wzrost wilgotności z 30 do 50 procent oderwałby 14 stóp od 380-metrowej piłki latającej - wystarczającej do zmniejszenia szans na prowadzenie domu o 25 procent.

Niedawno, jak mówi Nathan, reporter z Arizony skontaktował się z nim i powiedział mu, że Arizona Diamondback rozważa również zainstalowanie humidora na ich stadionie. Nathan zrobił matematykę - tym razem zaczynając od linii bazowej pustynnego powietrza o wilgotności względnej 20 procent, a kulki kondycjonujące do wilgotności względnej 50 procent. „Byłoby to jeszcze większe zmniejszenie liczby przebiegów w domu, o ponad 37 procent”, mówi.

Diamondbacks później zawiesili te plany. Wydaje się, że wszyscy lubią co najmniej kilku homerów między orzeszkami ziemnymi a Crackerem Jackiem.

Christopher Solomon jest pisarzem w Seattle. W Little League trenerzy zwykle utknęli w odpowiednim polu.

Fizyka oszukiwania w baseballu