فیزیک پشت زمین های بیسبال

پارچ های بیس بال حرفه ای می توانند یک حرکت بیسبال به چپ، راست، پایین و حتی بالا (نوعی) انجام دهند تا آن را توسط خمیر حریف دریافت کنند. فیزیک پشت این را می توان با اثر مگنوس توضیح داد.

همه چیز در چرخش است

پس از خروج از دست پارچ، زمین بیسبال تحت تاثیر سه نیرو قرار می گیرد: جاذبه، کشش و نیروی مگنوس. جاذبه توپ را به سمت پایین می کشد، کشیدن توپ را کاهش می دهد و نیروی مگنوس… خب، این بستگی به زمین بازی دارد. همانطور که توپ در مسیر پرواز خود می چرخد، تغییرات فشار روی آن ایجاد می شود و اثر مگنوس نیرویی عمود بر حرکت توپ در جهت چرخش ایجاد می کند. برای توضیح دقیق تر در مورد نحوه عملکرد اثر مگنوس، توضیحات عالی همکارم اد فونتس را در یک پست وبلاگ مرتبط در مورد خمیدن توپ فوتبال بررسی کنید .

در بیسبال، یک پارچ کنترل بیشتری بر چرخش توپ نسبت به هر ورزش دیگری دارد. یک پارچ می‌تواند توپ را بچرخاند تا بسته به زمینی که می‌خواهد پرتاب کند، تاپ اسپین، پشت و یا چرخش کناری را اضافه کند. درجه سختی در پرتاب هر زمین بر اساس چرخش متفاوت است. با افزایش سختی، حاشیه خطا کمتر می شود.

شکستن زمین

توپ های سریع

توپ های سریع ساده ترین زمین ها برای پرتاب هستند زیرا فقط اندکی تحت تأثیر نیروی مگنوس قرار می گیرند. یک توپ سریع چهار درز زمین اصلی یک پرتاب است که اغلب پرتاب می شود. یک تمایل طبیعی برای اضافه کردن چرخش پشت به توپ هنگام رها شدن آن وجود دارد. چرخش به عقب نیروی مگنوس را به سمت بالا هدایت می کند و باعث می شود توپ کندتر از زمین های دیگر سقوط کند و این توهم را ایجاد می کند که توپ در حال بالا رفتن است. سایر توپ های سریع مانند دو درز و کاتر با چرخش پرتاب می شوند، اما خیلی سریع حرکت می کنند که اثر مگنوس نمی تواند موقعیت آنها را به شدت تغییر دهد.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

فست بال. پرتاب شده توسط یک پارچ راست دست، همانطور که توسط خمیر دیده می شود. هندسه بیسبال با استفاده از COMSOL Multiphysics ایجاد شده است .

توپ های شکستن

توپ های شکستن زمین هایی هستند که بیشتر به نیروی مگنوس برای موثر بودن تکیه می کنند. توپ منحنی مهم ترین توپ بریکینگ است و تقریباً همه پرتاب کننده های شروع کننده در لیگ برتر بیس بال (MLB) باید یکی را در زرادخانه خود داشته باشند. هنگامی که پرتاب کننده توپ را رها می کند، مچ دست خود را روی توپ می زند و مقدار زیادی چرخش روی آن می زند. این باعث می شود توپ شکسته شود و به صورت مورب به سمت چپ برود (برای یک پرتاب کننده راست دست). اگر به درستی پرتاب شود، توپ منحنی می‌تواند به‌طور مخربی مؤثر باشد، و باعث می‌شود که ضربه‌ها احمقانه به نظر برسند، یا با تاب خوردن در زمین‌هایی در خاک یا حتی خارج شدن از مسیر زمین‌هایی که در نهایت به منطقه ضربه می‌زنند.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

توپ منحنی. از خارج شروع می شود و سپس برای ضربه به داخل منحنی می شود.

یک لغزنده با چرخش افقی پرتاب می شود و باعث می شود توپ به صورت جانبی بشکند (از راست به چپ برای یک پرتاب کننده راست دست). یک گلوله پیچ با چرخشی شبیه به یک توپ منحنی پرتاب می شود، با این تفاوت که به جای چپ (برای یک پارچ راست دست) شکسته می شود و به سمت راست می رود. انواع دیگری از توپ های شکستن وجود دارد که پارچ ها از آنها استفاده می کنند، اما آنها عمدتاً انواعی از زمین هایی هستند که در اینجا توضیح داده شده است. به عنوان مثال، توپ منحنی 12-6 مستقیماً بدون حرکت جانبی شکسته می شود.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

لغزنده. قبل از خارج شدن از منطقه ضربه مانند یک توپ سریع به نظر می رسد.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

اسکروبال. قبل از خم شدن به پایین و خارج شدن از منطقه ضربه مانند یک توپ سریع به نظر می رسد.

بند انگشتی

توپ بند انگشتی با شکوه ترین زمین است و افکت مگنوس در واقع دشمن آن است. توپ بند انگشتی در حالت ایده آل پرتاب می شود تا فقط یک بار در مسیر خود به سمت شکارچی بچرخد. همانطور که اد در پست وبلاگ World Cup™ توضیح داده است، عدم چرخش باعث می شود که یک خیابان گردابی کارمان در پشت توپ تشکیل شود . خیابان گرداب کارمان باعث ایجاد نوسانات کوچکی در حرکت توپ می شود که برای پرتاب کردن ضربه گیر کافی است. در واقع، با یک توپ بزرگ، حتی پرتاب کننده هم نمی تواند بداند که در نهایت به کجا می رسد. اگر توپ بند انگشتی با چرخش بیش از حد پرتاب شود، ضربه زدن به آن آسان تر خواهد بود زیرا اثر مگنوس باعث یکنواختی حرکت توپ و مسیر مستقیم توپ می شود. همانطور که در این GIF دیده می شود ، وقتی به درستی پرتاب می شود، توپ از این طرف به طرف دیگر می رقصد .

کلید زمین های بیسبال موثر

نکته کلیدی برای پیتینگ موثر این است که انواع مختلف گام ها را با هم مخلوط کنید تا حدس زدن خمیر و تعادل آن حفظ شود. یک پرتاب کننده همچنین باید زمین ها را در حین پرتاب پوشانده باشد تا خمیر را به جایی که توپ می رود پرتاب نکند.

نگاهی دقیق تر به فیزیک پشت ورزش های اضافی بیندازید

• در اینجا در وبلاگ COMSOL، ما تعدادی پست مربوط به فیزیک ورزش را ارائه می دهیم. آنها را اینجا مرور کنید .