https://frosthead.com

The Physics of Cheating in Baseball

Kecurangan dalam sukan mungkin setua perlumbaan antara kura-kura dan kelinci. Tetapi tidak semua penipuan sebenarnya berfungsi, terutama dalam besbol.

Kelawar yang terbalik boleh memukul bola lebih jauh, bukan? Itulah mitos, kata ahli fizik yang mempelajari hobi negara. Dan boleh membuat moher besbol benar-benar menggagalkan slugger daripada meletakkan satu di bleachers? Nah, mungkin-bergantung pada betapa panasnya di luar.

Untuk memisahkan fakta daripada fiksyen, empat saintis dari tiga universiti menghabiskan beberapa hari menembak baseball di kelawar. Hasilnya diterbitkan dalam "Korked Bats, Jued Balls, and Humidors: The Physics of Cheating in Baseball" dalam edisi Jun American Journal of Physics .

Kepada gabus atau tidak ke gabus

Pada bulan Jun 2003, slugger Chicago Cubs, Sammy Sosa, ditangkap menggunakan kelawar yang disalahkan secara haram-tidak kali pertama ia berlaku di Major Leagues. Kelawar yang disumbat adalah satu di mana rongga dibor keluar dari laras dan diisi dengan bahan ringan seperti gabus.

Ia skandal ... tetapi adakah ia berfungsi? Itulah persoalan yang menarik minat Alan Nathan, seorang profesor emeritus fizik di University of Illinois (dan peminat Red Sox yang dahsyat). "Ada beberapa maklumat anekdot dari pemain yang ada sesuatu seperti 'kesan trampolin' apabila bola melantunkan kelelawar yang terbungkus, " kata Nathan, salah seorang pengarang kajian baru itu. Jadi penyelidik mengeluarkan kelawar, memasukkannya dengan potongan gabus dan melepaskan bola di kelelawar dari meriam. Jika apa-apa, bola itu dilepaskan dari kelelawar yang disumbat dengan kelajuan lebih perlahan daripada kelawar normal. Kurang halaju bermaksud hit yang lebih pendek. Kesimpulan mereka: kesan trampolin adalah palsu.

Tetapi ada cara lain yang boleh berfungsi: kelawar yang dipasangkan adalah beberapa auns lebih ringan daripada yang tidak berwarna, dan kelawar yang lebih ringan bermakna adunan dapat berayun dengan lebih cepat, yang bermaksud ia dapat menghasilkan lebih banyak kekuatan dan memukul bola lebih jauh. Betul kan?

Tidak cukup, kerana ternyata.

Adunan memang boleh mengayuh kelawar ringan lebih cepat, tetapi kelawar ringan mempunyai kurang inersia. Oleh itu, terdapat perbalahan, kata Lloyd Smith, profesor kejuruteraan bersekutu di Washington State University dan pengarang bersama di atas kertas. Dengan sekali lagi menembak bola di kelawar di Makmal Sains Sukan WSU, para penyelidik mendapati bahawa kelawar yang lebih berat masih memukul bola lebih keras (dan oleh itu lebih jauh) daripada kelawar yang lebih ringan dan sengat. "Corking tidak akan membantu anda memukul bola lebih jauh, " kata Smith.

"Itu bukan untuk mengatakan bahawa pemain besbol adalah bodoh, " Smith cepat menambah. Pemain mungkin mempunyai sebab lain untuk menyumbat kelawar mereka: untuk membuat kelelawar lebih ringan supaya pemain boleh, dalam argot besbol, "berkeliling di padang" dengan lebih cepat, membolehkan mereka menunggu perpisahan lebih lama sebelum berayun, yang memberi mereka lebih banyak masa untuk menilai jalan bola dan membuat penyesuaian semasa buaian. "Oleh itu, sementara corking mungkin tidak membenarkan adunan untuk memukul bola lebih jauh, ia juga boleh membenarkan adunan memukul bola dengan lebih kuat, " kata penyelidik.

Smith meringkaskannya dengan cara ini: "Jika matlamat anda adalah untuk memukul lebih banyak larian, anda harus mempunyai kelawar berat. Jika matlamat anda adalah untuk mempunyai purata pemukul yang lebih tinggi, anda harus mempunyai kelawar ringan. "

Keith Koenig, seorang profesor kejuruteraan aeroangkasa di Mississippi State University dan seorang penyelidik besbol yang lain, mempercayai hasil kertas itu tetapi memberi amaran bahawa mesin berayun tidak dapat sepenuhnya meramalkan apa yang sebenarnya berlaku pada berlian apabila batter sebenar mengayuh kelawar. "Sekiranya kami membenarkan kelawar di dalam Major Leagues, akan ada lebih banyak perlawanan di rumah?" Koenig muses. "Itulah jenis soalan yang tidak dapat dijawab hanya dari ujian makmal."

Pada bulan Jun 2003, slugger Chicago Cubs, Sammy Sosa, ditangkap menggunakan kelawar yang disalahkan secara haram-tidak kali pertama ia berlaku di Major Leagues. (Charles Cherney KRT / Newscom) Sosa dikeluarkan dari permainan untuk menggunakan kelawar yang disumbat dan Major League Baseball menggantungnya untuk lapan perlawanan. (Matt A. Brown / NewSport / Corbis) Isu jebol jus berlaku setiap tahun selama bulan April disebabkan oleh kadar rumah yang tinggi. (Ed Wolfstein / Ikon SMI 756 / Ed Wolfstein / Icon SMI / Newscom) Untuk cuba menghalang bonanza batu tinggi di Coors Field, Colorado Rockies mula menyimpan bola permainan dalam humidor yang menyimpan bola pada 70 derajat Fahrenheit yang tetap dan 50 peratus kelembapan relatif berbanding dengan kelembapan khas 30 peratus Denver. (Associated Press)

Good Hitters-atau Baseball Juiced?

Setiap beberapa tahun, pada bulan April, Nathan berkata, batters mula memukul larian rumah dan menangis naik: Besbol bukan apa yang dulu! Ia mesti dijahit! (Kenapa selalu pada bulan April? "Oleh kerana pada bulan April tidak ada data yang mencukupi untuk menjadi statistik secara statistik ... dan orang mula membuat spekulasi, " kata Nathan jelek.) Masalah bola jahit muncul semula pada tahun 2000 ketika dua bulan pertama musim ini melihat rumah berjalan lancar pada kadar yang lebih tinggi daripada tempoh yang sama tahun sebelumnya.

Untuk menguji spekulasi bahawa sesuatu telah berubah dengan bola, para penyelidik membandingkan bounciness bola dari tahun 2004 dengan kotak bola yang tidak terpakai dari 1976 hingga 1980. Mereka menembak bola pada plat keluli atau kelawar kayu pada 60, 90, dan 120 batu sejam dan mengukur keberanian mereka selepas perlanggaran-ahli fizik yang memanggil pekali pengembalian.

Keputusan? "Tidak ada bukti bahawa ada perbezaan dalam pekali pemulihan bola yang berbeza, " kata Nathan. Satu kaveat: para saintis tidak boleh mengatakan bahawa bola yang dibuat pada tahun-tahun lain tidak lebih baik.

Bagaimana masa berubah, walaupun: pada hari ini kita lebih mungkin menimbulkan kecacatan slugging yang dijalankan di rumah ke dadah peningkatan prestasi, bukan bola.

Humidor: Bukan Hanya untuk Cigar Lagi

Coors Field, rumah Colorado Rockies di Denver-tinggi Denver, adalah mimpi buruk kendi dan adunan nirvana. Udara hanya 80 peratus yang padat seperti udara di paras laut, dan kerana rintangan udara kurang, bola terbang lebih jauh dan padang tidak boleh melengkung seperti banyak. Ini bermakna lebih banyak hits dan banyak lagi rumah. Untuk tujuh musim pertama di Coors Field, terdapat 3.2 larian dalam setiap pertandingan, berbanding 1.93 larian dalam permainan di Rockies.

Untuk cuba menghalang bonanza yang tinggi, pada tahun 2002 Rockies mula menyimpan bola permainan dalam humidor yang menyimpan bola pada 70 darjah Fahrenheit dan 50 peratus kelembapan relatif berbanding dengan kelembapan khas 30 peratus Denver. Idea ini ialah kelembapan yang lebih tinggi mengurangkan keberanian bola dan sedikit meningkatkan berat badannya. Memang, bilangan rumah purata di Coors Field turun 25 peratus dari 2002 hingga 2010.

Tetapi adakah humidor itu benar-benar berterima kasih (atau menyalahkan) untuk penurunan dalam rumah?

Untuk menguji teori, penulis meletakkan beberapa dozen bola dalam keadaan dari 11 hingga 97 peratus kelembapan relatif untuk minggu, dan suhu dari 30-an hingga hampir 100 darjah, kemudian menembak mereka terhadap silinder logam yang kira-kira kelawar. Sekali lagi mengukur pekali pengembalian, mereka mendapati bahawa bola yang lebih sejuk dan panas, semakin kurang lantunannya. Terjemahan: bola yang terkena pada hari yang panas kering di Arizona ballpark akan kelihatan lebih jauh daripada bola yang sama melanda pada hari yang dingin, berkabus di Boston's Fenway Park.

Bagi Denver Coors Field, para penyelidik mengira bahawa peningkatan kelembapan dari 30 peratus hingga 50 peratus akan mengambil 14 kaki dari bola terbang 380 kaki-cukup untuk mengurangkan peluang rumah yang dikendalikan oleh 25 peratus.

Tidak lama dahulu, kata Nathan, wartawan di Arizona menghubungi beliau dan memberitahunya bahawa Arizona Diamondbacks sedang menimbangkan memasang humidor di stadium mereka juga. Nathan melakukan matematik-kali ini bermula pada garis dasar padang pasir yang mempunyai kelembapan relatif 20 peratus, dan bola penyejukan kepada 50 peratus kelembapan relatif. "Ini akan menjadi pengurangan yang lebih besar dalam jumlah rumah, lebih seperti 37 peratus, " katanya.

The Diamondbacks kemudian meletakkan rancangan-rancangan tersebut. Semua orang, nampaknya, suka sekurang-kurangnya beberapa homer di antara mereka kacang dan Cracker Jack.

Christopher Solomon adalah seorang penulis di Seattle. Di Little League, jurulatih biasanya melekat dalam bidang yang betul.

The Physics of Cheating in Baseball