Это финальная игра Мировой серии Высшей лиги бейсбола. Известная поп-звезда поет национальный гимн, и, наконец, игроки выходят на поле. Собравшиеся фанаты ликуют, когда видят своих любимых игроков: звездного питчера Ниму Аркани-Хамеда, короля хоумранов Эдварда Виттена и, конечно же, главного тренера Стивена Хокинга. Сможет ли Виттен, наконец, превзойти рекорд Альберта Эйнштейна по количеству хитов в карьере? Только время покажет.
Если вам не хватает бейсбольных карточек для этих людей, не волнуйтесь. Пока нет необходимости корректировать статистику вашей фэнтезийной бейсбольной лиги. Все они одаренные физики, но, несмотря на их понимание свойств, связанных со спортом, ни одна команда Высшей бейсбольной лиги никогда не набирала их.
Кино и литература содержат бесчисленные примеры одаренных умов, применяющих чистую науку к заданному сценарию, чтобы выйти на первое место. Андроиды и инопланетяне обрабатывают несколько чисел, чтобы доминировать за бильярдными и покерными столами. Гении и мета-люди применяют холодную, жесткую логику к социальным ситуациям, чтобы добиться всего: от успеха на свиданиях до манипулирования целыми людьми. От Человека дождя и Джона Нэша до Спока и вымышленного героя фэнтези Анасуримбора Келлхуса посыл, похоже, заключается в том, что наука каждый раз превосходит навыки и физическую подготовку.
Легко попасть в ловушку, приписывая науке почти мистические силы. В конце концов, научный метод позволил людям высадиться на Луну, увеличить ожидаемую продолжительность жизни и наполнить нашу жизнь бесчисленным количеством гаджетов, экономящих время.
Так почему бы талантливому физику не повысить шансы бейсбольной команды на победу если не на поле, то хотя бы в блиндаже? Твердые физические законы лежат в основе всего, от замаха и промаха до большого шлема. Неужели все эти тренировки на силу и выносливость - пустая трата времени? Могут ли бейсболисты больше узнать на уроках физики, чем на весенних тренировках?
Физика в летучих мышах
Физические свойства лежат в основе всего, что происходит в физическом мире. Вы пьете чашку кофе? Физика. Вы забиваете гвоздь? Физика. Вы гоняете кошку с палкой? Вы угадали: физика. Таким образом, ряд физических законов определяет все, что происходит на бейсбольном поле.
Самое важное взаимодействие на бейсбольном поле происходит между питчером и отбивающим. Питчер бросает мяч со скоростью 90 миль в час (145 километров в час) на 60 футов 2 дюйма (18,4 метра) в отбивающего, у которого затем есть менее 0,4 секунды, чтобы среагировать, прежде чем он врежется в рукавицу ловца. Питчер стремится к воображаемому квадрату шириной 15 дюймов (38 сантиметров) над домашней пластиной. Затем отбивающий пытается ударить по мячуцентром масслетучей мыши, 2-дюймовым (5-сантиметровым) участком по направлению к центру летучей мыши, известным каклучшая точка. Даже лучшие отбивающие Высшей лиги попадают в нее только в 38% случаев, в лучшем случае.
Так как же научиться бросать идеальный фастбол или бить спасающего игру Гомера? На протяжении всей истории игры ответ был таким же, как и для любого спортивного соревнования: практика и тренировка. С одной стороны, игрок должен обладать физической силой, чтобы вкладывать столько энергии в подачу или замах, но для правильного направления энергии требуются рефлекторные и хорошо отрепетированные движения. Это означает определенные стойки и движения всего тела, которые вкладывают наибольшую кинетическую энергию в замах или подачу. Компетентный питчер должен точно знать, каким захватом нужно захватить мяч, чтобы выполнить фастбол, подмену, разбивание мяча или наклбол.
Цель весенних тренировок - привести всех в форму и вернуть в форму к предстоящему сезону. Долгое время в инструкциях по ударам и подаче упор делался на интуитивное мышление и повторение через упражнения по ударам и подаче, а не наука. Они просто копировали то, что работает, и повторяли это до тех пор, пока движения не стали второй натурой.
Однако физика привносит в процесс совершенно другое измерение.
Физические законы бейсбола
Вы можете думать об отношениях между физикой и бейсболом так же, как между моряками и морем, по которому они плывут. Вам не нужно понимать, что происходит под волнами или в облаках, чтобы эффективно управлять судном. И в бейсболе вам не нужно понимать основную физику, чтобы преуспеть. Тем не менее, какой бы ни была пьеса, всегда есть физические причины ее успеха или неудачи. Таким образом, гуру бейсбола приложили немало усилий, чтобы отобразить физику всего, от броска поднимающегося фастбола до хоумрана на трибунах в качестве болельщика.
По сравнению со многими другими видами спорта, профессиональный бейсбол медлит с применением науки в методах тренировок. В течение многих лет фольклор и интуиция преобладали над физикой, но механика замаха и удара неуклонно находила свое место в игре. Между тем, физика привела к кардинальным изменениям в таких видах спорта, как прыжки с шестом и метание копья.
Возьмем, к примеру, удар по бейсбольному мячу. Метод удара по мячу основан на сочетании стойки, замаха и замаха. Однако за тем, что делает этот замах возможным, стоитмеханика замаха - совокупность уравнений, касающихся скорости, времени и заветной сладкой точки на бите.
Скорость летучей мыши- это скорость, с которой бита касается мяча. Скорость летучей мыши- это время, необходимое для поворота биты от стартовой позиции до точки контакта. У большинства игроков чем выше скорость их биты, тем ниже скорость их биты. Другими словами, игроки, которые бьют сильнее всего, как правило, подключаются реже, а игроки, которые подключаются чаще всего, делают это с меньшей скоростью. Аналитики связывают это с мимолетным моментом, когда отбивающий должен прочитать подачу и решить, как реагировать. Этот фактор называетсявремя принятия решенияЧем быстрее замах, тем больше у игрока времени на принятие решения.
Механически игроку нужно увеличить время принятия решения и прибыть в точку контакта с максимальной скоростью. Так вот, эта часть информации не принесет большой пользы, если она крутится вокруг головы игрока прямо перед подачей. Истинная польза от этого знания физики заключается в поощрении техники замаха, которая подчеркивает быстроту летучей мыши. Аналитики настаивают на том, что, обучая мышцы быстро и сильно сокращаться, физические упражнения могут сочетать быстроту с повышением скорости летучих мышей.
Физика и бейсбол
Итак, может ли бейсболист узнать больше на уроках физики, чем на весенней тренировке? Ответ заключается не в выборе того или другого, а скорее в применении полезного понимания физики к тренировкам бейсболиста. Физика может помочь максимизировать эффективность упражнений и предоставить основу для критики и улучшения техники.
При этом бейсболисты часто подчеркивают опасность чрезмерного обдумывания на поле. Помните, у отбивающих есть всего несколько секунд, чтобы прочитать подачу и решить, как замахнуться. Это не оставляет много времени для умственных вычислений. В какой-то момент должны начаться тренировки, а также зрение и старая добрая уверенность игрока. Некоторые игроки даже настаивают на том, что наименее умные отбивающие набирают самые высокие средние показатели.
В конечном счете, как и в любом другом виде спорта, бейсболисты и их тренеры должны найти баланс между технологиями и традициями. При всем уважении к физикам, одно дело понять физические законы, лежащие в основе эффективной подачи, и совсем другое - воспроизвести их. Точно так же, как мы рассмотрели на прошлой странице, чистая скорость летучей мыши не имеет большого значения, если у игрока нет времени направить ее в удар.
Есть старая поговорка о том, что нужно работать разумно, а не усердно. В бейсболе, как и в жизни, преимущество заключается в достижении баланса между ними.
Часто задаваемые вопросы
Как бейсбол связан с физикой?
Бейсбол связан с физикой тем, что в игре много движений снарядов, например, когда питчер бросает мяч кэтчеру. Кроме того, когда игрок бьет по мячу битой, он использует концепции законов движения Ньютона.