Fisika tersembunyi di balik permainan bisbol sederhana

9

Anda mungkin berpikir Anda mengerti bisbol. Ini adalah permainan melempar, memukul, dan menangkap. Ini adalah nada yang diberikan manajer di Bull Durham ketika timnya kalah lagi. Dia melempar kelelawar ke kamar mandi. Dia meneriakkannya. Logikanya murni. Logikanya sederhana.

Namun siapa pun yang benar-benar pernah mencoba melakukan lemparan buku jari mengetahui kebenarannya. Bola tidak mau dilempar. Ia ingin menari. Ia ingin melakukan apa yang diinginkannya. Memukul bola melengkung? Itu cerita yang sangat berbeda. Menangkap bola terbang jauh ke tengah lapangan? Anda memainkan olahraga yang berbeda dari apa yang dijelaskan oleh manajer.

Crash Davis, penangkap veteran yang diperankan oleh Kevin Costner, memberikan penjelasan yang lebih baik. Dia mencoba mengajari pelempar liarnya cara meningkatkan rata-rata pukulannya. Dia tidak berbicara tentang kekuasaan. Dia berbicara tentang matematika.

Tahukah Anda perbedaan antara memukul 0,250 dan 0,300? Ada 25 pukulan. Dua puluh lima pukulan pada 500 pukulan berarti 50 poin, oke? Musimnya terdiri dari enam bulan, yaitu sekitar 25 minggu. Itu berarti jika Anda mendapatkan satu suar ekstra dalam seminggu, cukup satu, gork, Anda mendapatkan ground ball, Anda mendapatkan ground ball dengan mata, Anda mendapatkan burung puyuh yang sekarat, satu lagi burung puyuh yang sekarat dalam seminggu dan Anda berada di Yankee Stadium.

Ini lebih dekat dengan kenyataan. Bisbol adalah permainan angka. Para pemain tidak memiliki gelar di bidang matematika. Hal ini tidak perlu. Mereka adalah ahli matematika berpengalaman. Mereka memahami fisika secara intuitif. Permainan ini mengikuti prinsip yang sama yang mengatur pergerakan planet. Ini mengikuti aturan tabrakan mobil. Ini mengikuti hukum penerbangan pesawat. Isaac Newton hidup di setiap berlian. Pemukul home run tidak membacakan tiga hukum geraknya. Tapi dia menggunakannya setiap kali dia melangkah ke atas plate.

Inilah ilmu di balik intuisi ini. Kami akan memecah fisika. Kami meliput melempar, memukul dan menangkap. Kami mulai dari gundukan tanah.

Melempar fisika

Anda berdiri di atas karet. Anda berada 60,5 kaki (18,4 meter) dari home plate. Jarak ini sudah ditetapkan. Hal ini tidak berubah sejak tahun 1893. Hal ini menciptakan serangkaian kendala tertentu.

Saat Anda melempar, Anda tidak hanya menggerakkan lengan Anda. Anda menghasilkan torsi. Anda mentransfer energi dari kaki Anda melalui pinggul ke tubuh bagian atas dan akhirnya lengan Anda. Ini adalah rantai kinetik. Jika salah satu tautannya lemah, bola kehilangan kecepatan. Jika salah satu tautan tidak sejajar, bola akan mengarah ke tempat yang tidak Anda inginkan.

Sudut pelepasan itu penting. Hal yang sama berlaku untuk putaran. Fastball berputar ke depan. Gaya ke atas tercipta yang melawan gravitasi. Ini adalah efek Magnus. Udara bergerak lebih cepat di atas bagian atas bola dibandingkan di bawahnya. Perbedaan tekanan mengangkat bola. Hal ini membuatnya tampak “naik” meski sedang turun. Itu hanya ilusi. Tapi itu fisik.

Bola melengkung berputar secara berbeda. Itu berputar ke atas. Efek Magnus mendorongnya ke bawah. Ini turun lebih cepat dari fastball. Pelempar menggunakan perbedaan ini untuk mengelabui adonan. Pemukul melihat bola pada saat dilepaskan. Dia punya waktu milidetik untuk memutuskan. Dia memiliki lebih sedikit waktu untuk berayun. Fisika pemintalan membuat bola pecah dengan cara yang tidak terduga.

Mengapa seorang pelempar melatih cengkeramannya? Karena jahitannya berinteraksi dengan udara. Jahitannya menimbulkan turbulensi. Mereka mengontrol lapisan batas. Mereka menentukan bagaimana bola bergerak. Itu bukan sihir. Itu adalah dinamika fluida.

Geometri pukulan

Sekarang Anda berada di piring.