Wetenschap
Vroeger waren het spuugballen, maar nu geven kleverige honkballen werpers een voordeel. Krediet:Tage Olsin, CC BY-SA
Valsspelen in honkbal is zo oud als het spel zelf, en het aanpassen van het baloppervlak door werpers maakt deel uit van die lange geschiedenis. Aan de overlevering van valsspelen wordt nog een nieuw schandaal toegevoegd waarbij werpers betrokken zijn die kleverige stoffen - wat spelers 'kleverige dingen' noemen - op honkballen toepassen.
Major League-hitters slaan dit seizoen bijna één op de vier keer dat ze op de plaat stappen drie slag, vergeleken met een op de zes keer in 2005.
Als sportfysicus en jarenlange honkbalfan, Ik ben geïntrigeerd door nieuwsberichten dat het aanbrengen van kleverige stoffen op ballen pitches sneller kan laten draaien. En als werpers hun fastballs kunnen gooien, curveballs en sliders met meer spin dan voorgaande jaren, hun worpen zullen moeilijker te raken zijn. Hoe verklaart de wetenschap dit alles?
Kleverige dingen verhogen wrijving en koppel
Als je wilt begrijpen waar al dat plakkerige gedoe over gaat, je moet wat basisprincipes van wrijving kennen.
Je hebt vast wel eens geprobeerd een deksel van een hardnekkige pot te schroeven. Als er niet genoeg wrijving is tussen uw vingers en het deksel, je kunt misschien niet genoeg koppel uitoefenen - het roterende analoog van kracht - om het deksel te laten draaien. Een manier om meer koppel op het deksel te krijgen, is door de wrijvingskracht te vergroten. In mijn huis, we houden een rond stuk rubber om de wrijving te vergroten en helpen bij het openen van harde potten.
Werpers willen meer wrijving tussen hun vingers en het honkbal, en ze gebruiken zogenaamd een aantal interessante stoffen om dit te bereiken. Volgens een recent artikel in Sports Illustrated, "werpers zijn begonnen te experimenteren met drumstickhars en surfplankwas." "Ze gebruiken Tyrus Sticky Grip, Stevige grip spray, Pelican Grip Dipstick en Spider Tack, een lijm bedoeld voor gebruik in World's Strongest Man-competities en waarvan advertenties laten zien dat iemand het gebruikt om een sintelblok met zijn handpalm op te tillen." In dat artikel werd een exemplaar van een bal opgemerkt, zodat kleverige spelers er vingerafdrukken op konden zien, en een ander verhaal waarin een bal aan iemands open hand kan worden geplakt met zijn handpalm naar de grond gericht. Al deze kleverige substanties zouden de wrijving verhogen en zo werpers een betere grip op de bal geven.
Meer spin maakt pitches moeilijker te raken
De plakkerige vingers van vandaag zijn de laatste pogingen van spelers om een oneerlijk voordeel te behalen. Maar hoe maakt plakkerig spul een worp moeilijker te raken? Het helpt de spinsnelheid te verhogen.
Topspin creëert een luchtkiel die een bal naar beneden duwt, zoals te zien is in de afbeelding hierboven, waar lucht van rechts naar links langs de metalen cilinder in het midden stroomt die met de klok mee draait. Krediet:MatSouffNC858s/WkimediaCommons, CC BY-SA
Tenzij een werper een knokkelbal gooit, die weinig spin heeft, alle honkballen draaien ruim boven de 1, 000 omwentelingen per minuut wanneer ze de handen van de werper verlaten. Die spin creëert een kracht - laten we het de spinkracht noemen - die ervoor zorgt dat honkballen bewegen en buigen op manieren die slagmensen kunnen afwerpen.
Als lucht in een bewegende honkbal slaat, het wikkelt zich niet volledig om de bal - het scheidt van het oppervlak voordat het de achterkant van de bal bereikt. Denk aan water dat langs de zijkanten van een bewegende boot stroomt. Het water wikkelt zich niet soepel rond de achterkant van de boot - er is een kielzog van turbulent water erachter. Maar als een roer de boot draait, het kielzog beweegt naar één kant. De derde wet van Newton zegt dat als de boot water in één richting duwt, water moet de boot in de tegenovergestelde richting duwen, waardoor de boot gaat draaien.
Hetzelfde idee is van toepassing op een draaiend honkbal. Als de honkbal draait, het kielzog van de lucht achter de bal zal asymmetrisch zijn. Dus de spinkracht duwt de bal in de tegenovergestelde richting van waaruit het zog van lucht wordt geduwd.
Overweeg een bovenhandse curveball. In dit veld, een Major League Baseball-werper trekt aan de voorkant van de bal wanneer hij deze loslaat, topspin genereren. Een top-spinning curveball duwt lucht omhoog vanaf de achterkant van de bal, net als een kielzog dat van de ene kant van een boot komt. Omdat de bal het kielzog van lucht naar boven duwt, de luchtkracht op een curveball is naar beneden. Curveballs ervaren dus een neerwaartse druk op weg naar de plaat, allemaal dankzij de spinkracht.
Hoe effectief is plakkerig spul?
Hier komt het vermeende bedrog om de hoek kijken.
Net als bij kruiken in het verleden, een Major League-werper zou vandaag plakkerige dingen op zijn vingers kunnen doen in de kleedkamer, plak wat op zijn uniform of haal er zelfs wat van een teamgenoot. De stoffen die de hoofdrol spelen in het huidige schandaal zouden helpen om meer spin te creëren. Een goede werper kan een curveball gooien met een snelheid van 85 mph met een spinsnelheid van 2, 400 tpm met ongeveer 20 pond wrijvingskracht tussen de vingers van de werper en de bal. Vrij beschikbare pitchgegevens laten zien dat sommige werpers hun spinsnelheid met ongeveer 400 rpm op curveballs hebben verhoogd in vergelijking met voorgaande seizoenen. Dat is een toename van 17% in spinsnelheid en vereist een toename van 17% - of een extra 3 pond - wrijvingskracht afkomstig van kleverige stoffen.
Voor een bovenhandse curveball, een extra 400 tpm topspin kan leiden tot meer dan 2 inch extra verticale drop - wat toevallig de dikte is van de sweet spot van een honkbalknuppel. Met andere woorden, een Major League Baseball-slagman die bekend is met de curveball van een werper, kan slingeren waar hij denkt goed contact te maken, behalve omdat het plakkerige spul en de extra spin de bal 2 centimeter lager over de plaat zal gaan dan het beslag verwacht. Hij zal ofwel de worp missen of een zwakke grounder slaan.
Strikeouts gebeuren in een ongekend hoog tempo en plakkerige dingen kunnen een van de boosdoeners zijn. Major League Baseball overweegt al wat te doen met alle meldingen van plakkerige vingers. Scheidsrechters kunnen binnenkort periodiek werpers controleren tijdens wedstrijden.
Maar wat de competitie ook beslist, het kat-en-muisspel tussen spelers die op zoek zijn naar betere prestaties en de competitie die ze probeert te vangen, zal doorgaan, toe te voegen aan de rijke kennis van valsspelen in honkbal.
Dit artikel is opnieuw gepubliceerd vanuit The Conversation onder een Creative Commons-licentie. Lees het originele artikel.
Wetenschap © https://nl.scienceaq.com