A física de uma bola de beisebol de 5 onças: por que ela quica assim?

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Em 1872, o beisebol mudou para sempre. Até aquele ano, os equipamentos de beisebol eram uma bagunça. As autoridades padronizaram então os elementos mais básicos. beisebol. A partir daí, todas as bolas eram iguais. Ele pesa apenas 5 onças. São 142 gramas. Sua circunferência é de sólidos 9 polegadas. Vinte e três centímetros.

Não é apenas o produto final. O processo de fabricação é altamente regulamentado. Vamos começar com o núcleo. uma rolha prensada. Envolva-a em borracha preta. Adicione outra camada de goma vermelha. Agora vem o tópico. A lã tem três enrolamentos de fio de algodão. A cola de borracha mantém o fio no lugar. Finalmente, temos uma capa de duas peças. Costurado com linha de algodão encerado vermelho 216

Este não é apenas um assunto trivial. A construção afeta tudo. Imagine que você está jogando tênis. O tamanho também é semelhante. No entanto, as bolas de tênis quicam muito melhor. No beisebol, isso é chamado de “coeficiente de restituição…” Antes de 1911, as bolas centradas na cortiça entraram em jogo. Home runs são mais difíceis de acertar. A bola quica menos.

Para entender por quê, precisamos olhar para a física. Os pesquisadores usaram câmeras de alta velocidade para analisar as bolas que caíam. Isto é o que aconteceu.

Como uma bola de beisebol salta: a ciência do arremesso

A gravidade puxa a bola para baixo. Toda energia potencial é convertida em energia cinética de restituição. A massa é importante. A altura da queda é importante.

Ele para quando a bola atinge o chão. Por um instante. A energia cinética torna-se zero.

A energia não desaparece. A forma muda. A bola está comprimida. Ele muda de uma esfera perfeita para uma forma ligeiramente oval. No nível molecular, as longas cadeias poliméricas dentro do núcleo se esticam e contraem.

O alongamento leva menos de 0,001 segundos. Então o polímero volta. A bola começa a subir. Os físicos descrevem isso como energia cinética, que é convertida em energia elástica e depois novamente em energia cinética de restituição.

Parte da energia é perdida na forma de calor durante a compressão. A bola nunca retorna à sua altura original. Uma bola de beisebol só consegue quicar cerca de 32% de sua queda.

Como a MLB controla os saltos da bola?

A Liga Principal de Beisebol controla o salto com muito cuidado. Depois que as bolas são fabricadas, elas são levadas para as instalações de testes. Eles foram disparados de canhões. A velocidade é de 85 pés por segundo. 26 metros por segundo. Eles atingiram a superfície da madeira a oito metros de distância. Vinte e quatro metros.

As autoridades mediram a velocidade do salto. Eles dividem pela velocidade do incidente. O resultado deve ser de 54,6%. Mais ou menos 3,2%. A velocidade de retorno deve ser de cerca de 46 pés por segundo.

A bola também deve manter a sua forma. Suporta 65 libras de força. O conjunto de compressão deve ser inferior a 0,08 polegadas. Ponto zero 2 cm.

Por que isso é importante? Porque este objeto é definido pela consistência. Se o salto mudar, o jogo também mudará. A bola de beisebol de 5 onças é um objeto bem desenhado. Seu comportamento é previsível. É isso que faz do beisebol um esporte de habilidade. E física.