https://frosthead.com

Fysikken av juks i baseball

Juks i idrett kan være like gammelt som løpet mellom skilpadden og haren. Men ikke alle lurerier fungerer faktisk, spesielt i baseball.

En korket balltre kan slå ballen lenger, ikke sant? Det er en myte, sier fysikere som studerer det nasjonale tidsfordrivet. Og kan det å gjøre en baseball-fukter virkelig hindre en slugger fra å putte en i blekemaskinene? Vel, kanskje - avhengig av hvor varmt det er ute.

For å skille fakta fra fiksjon, brukte fire forskere fra tre universiteter dager på å skyte baseball på flaggermus. Resultatene er publisert i “Corked Bats, Juiced Balls and Humidors: The Physics of Cheating in Baseball” i juniutgaven av American Journal of Physics .

Til kork eller ikke kork

I juni 2003 ble Chicago Cubs-slugger Sammy Sosa fanget ved hjelp av en ulovlig korket flaggermus - neppe første gang det skjedde i Major Leagues. En korket flaggermus er en der et hulrom bores ut av fatet og fylles med et lett materiale som kork.

Det var skandaløst ... men fungerer det? Det er spørsmålet som fascinerte Alan Nathan, en professor emeritus i fysikk ved University of Illinois (og en dø-hard Red Sox-fan). "Det var noe anekdotisk informasjon fra spillere om at det er noe som en 'trampolineeffekt' når ballen spretter av en korket balltre, " sier Nathan, en av forfatterne av den nye studien. Så forskerne hulet ut et balltre, stappet det med biter av kork og fyrte en ball mot balltre fra en kanon. Hvis noe, kom ballen av den korkede balltre med en lavere hastighet enn av en vanlig balltre. Mindre hastighet betyr en kortere hit. Konklusjonen deres: trampolineeffekten var falsk.

Men det var en annen måte korking kan fungere: en korket flaggermus er noen få gram lettere enn en uforfalsket, og en lettere flaggermus betyr at en batter kan svinge raskere, noe som betyr at han kan generere mer kraft og slå ballen lenger. Ikke sant?

Ikke helt, som det viser seg.

En røren kan faktisk svinge en lettere flaggermus raskere, men en lettere flaggermus har mindre treghet. Så det er en avveining, sier Lloyd Smith, førsteamanuensis i ingeniørfag ved Washington State University og en medforfatter på papiret. Ved å skyte en ball på en flaggermus ved WSUs Sports Science Laboratory, fant forskerne at en tyngre balltre fortsatt slo ballen hardere (og derfor lenger) enn en lettere, korket balltre. "Korking vil ikke hjelpe deg å slå ballen lenger, " sier Smith.

"Det er ikke til å si at baseballspillere er stumme, " er Smith raskt å legge til. Spillere kan ha en annen grunn til å korkke flaggermusene sine: å gjøre flaggermusene lettere, slik at spillerne i baseball-argot kan "komme seg rundt på en tonehøyde" raskere, slik at de kan vente et lite sekund lenger før de svinger, noe som gir dem mer tid til å dømme en ballbane og for å gjøre justeringer under svingen. Selv om korking kanskje ikke tillater at en røre treffer ballen lenger, kan det godt tillate at en røren treffer ballen solid oftere, ”skriver forskerne.

Smith oppsummerer det på denne måten: “Hvis målet ditt er å treffe flere hjemmeløp, bør du ha en tung balltre. Hvis målet ditt er å ha et høyere batting-gjennomsnitt, bør du ha en lettere flaggermus. ”

Keith Koenig, professor i luftfartsteknikk ved Mississippi State University og en annen baseballforsker, stoler på avisens resultater, men advarer om at en flaggermus-svingende maskin aldri helt kan forutsi hva som faktisk kan skje på diamanten når ekte slagere svinger flaggermus. "Hvis vi tillater korkede flaggermus i Major League, ville det være flere hjemmekjøringer?" "Det er den slags spørsmål som ikke kan besvares bare fra laboratorietester."

I juni 2003 ble Chicago Cubs-slugger Sammy Sosa fanget ved hjelp av en ulovlig korket flaggermus - neppe første gang det skjedde i Major Leagues. (Charles Cherney KRT / Newscom) Sosa ble kastet ut av spillet for å bruke en korket balltre og Major League Baseball suspenderte ham for åtte kamper. (Matt A. Brown / NewSport / Corbis) Spørsmålet om saftige baseballer flater hvert par år i løpet av april på grunn av en høy rente på hjemmeløp. (Ed Wolfstein / Ikon SMI 756 / Ed Wolfstein / Ikon SMI / Newscom) For å prøve å fraråde den milhøye bonanzaen på Coors Field, begynte Colorado Rockies å lagre spillkuler i en humidor som holdt ballene på en konstant 70 grader Fahrenheit og 50 prosent relativ fuktighet i stedet for Denver typiske 30 prosent fuktighet. (Associated Press)

Good Hitters — eller en Juiced Baseball?

Hvert par år, i løpet av april, sier Nathan, begynner slagmenn å slå hjemmeløp og gråten går opp: Baseball er ikke slik det pleide å være! Den må saftes! (Hvorfor alltid i april? "Fordi i april er det ikke nok data til å være statistisk signifikante ... og folk begynner å spekulere, " sier Nathan skvett.) Spørsmålet om juiceboller dukket opp igjen i 2000 da de to første månedene av sesongen kom hjem løper med en betydelig høyere rente enn samme periode året før.

For å teste spekulasjonene om at noe hadde endret seg med ballene, sammenlignet forskerne spenningen til baller fra 2004 med en boks med ubrukte baller fra 1976 til 1980. De skjøt ballene på en stålplate eller en treballtre på 60, ​​90 og 120 mil i timen og målte spenningen deres etter en kollisjon - det fysikere kaller restitusjonskoeffisienten.

Resultatet? "Det var ingen bevis for at det var noen forskjell i restitusjonskoeffisienten for de forskjellige ballene, " sier Nathan. Én advarsel: forskerne kan ikke si at baller laget på andre år ikke er livligere.

Hvordan tidene endrer seg: i disse dager vil vi mer sannsynlig tilskrive et utslett av hjemmelaget slugging til ytelsesfremmende medisiner, ikke ballen.

The Humidor: Not Only for Cigars Anymore

Coors Field, hjemmet til Colorado Rockies i milhøye Denver, er et mugger med en krukke og en nirvana for en batter. Luften er bare 80 prosent så tett som luft ved havnivået, og fordi det er mindre luftmotstand, flyr ballene lenger og tonehøyder kan ikke krumme seg like mye. Det betyr flere treff og flere hjemmeløp. De første syv sesongene på Coors Field var det 3, 2 hjemmekjøringer per kamp, ​​mot 1, 93 hjemmekjøringer på Rockies bortekamper.

For å prøve å motvirke den milhøye bonanzaen, begynte Rockies i 2002 å lagre spillkuler i en humidor som holdt ballene på en konstant 70 grader Fahrenheit og 50 prosent relativ fuktighet i stedet for Denver typiske 30 prosent fuktighet. Tanken var at høyere luftfuktighet reduserer ballens sprett og øker vekten litt. Det gjennomsnittlige antall hjemmekjøringer på Coors Field falt faktisk med 25 prosent fra 2002 til og med 2010.

Men er humidoren virkelig å takke (eller skylde) for nedgangen i hjemmeløp?

For å teste teorien plasserte forfatterne flere dusin baller i forhold som varierte fra 11 prosent til 97 prosent relativ fuktighet i flere uker, og temperaturer fra 30-tallet til nesten 100 grader, og skjøt dem deretter mot metallsylindere som tilnærmet flaggermus. Igjen som de målte restitusjonskoeffisienten, fant de ut at jo kaldere og fuktigere en ball var, jo mindre avvisning hadde den. Oversettelse: en ball som treffes på en varm og tørr dag på en Arizona ballpark vil bli merkbart lenger enn den samme ballen som ble truffet på en tøff, tåkete dag i Boston Fenway Park.

Når det gjelder Denver Coors Field, beregner forskerne at en fuktighetsøkning fra 30 prosent til 50 prosent ville ta 14 fot av en 380 fot lang ball - nok til å redusere sjansene for et hjemmekjør med 25 prosent.

For ikke lenge siden, sier Nathan, kontaktet en reporter i Arizona ham og fortalte at Arizona Diamondbacks vurderte å installere en humidor på deres stadion også. Nathan gjorde matematikken - denne gangen med utgangspunkt i ørken-luft-baselinjen på 20 prosent relativ fuktighet, og kondisjonering av baller til 50 prosent relativ fuktighet. "Det ville være en enda større reduksjon i antall hjemmeløp, mer som 37 prosent, " sier han.

Diamondbacks satte senere planene på vent. Alle synes, det virker som om minst noen få homers mellom peanøttene sine og Cracker Jack.

Christopher Solomon er forfatter i Seattle. I Little League stakk trenere ham vanligvis i rett felt.

Fysikken av juks i baseball