Embora sejam raros, já vi alguns casos em que um jogador de beisebol quebra o bastão e ainda consegue fazer um home run. Dois exemplos:
- Chris Davis, dos Orioles, fez isso em 2012 ( https://www.youtube.com/watch?v=mJ18aGmKnc4 )
- Bryce Harper do Nationals fez isso em 2018 ( https://bleacherreport.com/articles/2770901-bryce-harper-launches-406-foot-broken-bat-home-run-during-nationals-vs-mets )
Tenho certeza de que há outros casos, mas isso dará uma ideia.
Morcegos quebrados não são especialmente raros, mas normalmente qualquer acerto resultante de um bastão quebrado é fraco. Quando o taco se estilhaça ou a cabeça se quebra completamente do cabo, não é incomum que os fragmentos do taco possam ir além da bola. Quando o taco se quebra, mas não se quebra totalmente, não é incomum que a bola chegue ao campo externo, mas essas rebatidas geralmente não chegam tão longe como se o taco permanecesse intacto.
No Nos dois exemplos acima, no entanto, os tacos se encaixam completamente, deixando o jogador com cerca de 20 a 30 centímetros de cabo na mão e a bola é carregada pela parede, então digamos mais de 375 pés. O home run do Harper foi estimado em 406 pés.
A física desses home runs do bastão quebrado não é óbvia para mim. Uma vez quebrado, o jogador não pode fornecer torque na cabeça do taco, então ele deve ter muito menos habilidade para mudar o momento da bola e alguma energia deve ir para quebrar o taco. Eu vi o home run de Chris Davis acima quando aconteceu na televisão, e no replay em câmera lenta, se bem me lembro, também não estava claro quando no swing o taco quebrou. Tive a impressão de que poderia ter quebrado após o contato com a bola foi concluído. (O locutor diz que a cabeça do morcego acabou “no banco de reservas do Oriole”, o que é uma pista de onde ele se desconectou do taco. O banco de dados é mais ou menos atrás do canhoto que bateu em Davis em território sujo, e a bola ultrapassou a parede em território justo. Da mesma forma, o locutor do home run do Harper diz que a cabeça do morcego “atingiu a tela”, o que sugere que ela voou razoavelmente longe território sujo enquanto a bola passava pela parede.)
Existe algum modo vibracional ou outro modo de falha no bastão que permitiria que ele quebrasse na sequência? Será que a cabeça do taco já tem impulso suficiente para redirecionar a bola, então a perda de conexão com a mão não importa? Acho que a primeira é mais provável, mas não tenho certeza de como isso se manifestaria no taco .
Comentários
- Se você diminuir a velocidade do vídeo e aumentar a qualidade, mal consegue ver que o morcego se parte (as peças se separam) DEPOIS que a bola saiu do taco. Se esta observação for mantida, então a transferência de momentum do taco quebrado que ainda está junto para a bola é essencialmente a mesma como se o taco não tivesse quebrado.
- @ N.Steinle That ‘ s consistente com a última parte da minha observação também, mas ainda deixa a questão de qual modo de falha física ocorre no morcego e como a energia necessária para acionar esse modo se relaciona com a energia necessária para impulsionar o bola até agora.
- Suponho que depende se o taco é novo ou se é usado, o que significa que já terá microfaturas dentro do cano, o que o tornará mais rígido e fará com que a bola avance mais . ac.els-cdn.com/S1877705810003012/…
- Também depende de como o morcego foi construído, veja a parte inferior de rockbats.com/techNotes/RB-TN-003.pdf
- Dependendo dessas coisas, Acho que poderia ser de qualquer maneira: ou a energia que causa a falha física está correlacionada com a energia para quebrar o bastão, ou não. Ou seja, se o morcego já tem muitas microfraturas ao longo de um grão da madeira, então elas estão certamente correlacionadas, uma vez que ‘ não exigirá tanta energia para quebrar o morcego quanto as sobras podem concebivelmente ser transmitido para a bola. Eu ‘ estou apenas especulando aqui
Resposta
Ninguém está vai quebrar um taco apenas balançando no ar. Ele quebra após a bola ser rebatida.
Se a parte mais fraca do bastão estiver a alguma distância do ponto de acerto, ele se quebrará quando a onda de estresse do impacto atingir o ponto fraco. Na verdade, ele não pode quebrar até que as ondas de estresse (duas, uma começando em cada direção do ponto de impacto) tenham viajado para cima e para baixo no morcego mais de uma vez.
As ondas de estresse não viajam instantaneamente ao longo o morcego. Eles se movem na velocidade do som no material, que é normalmente cerca de 4000 m / s na madeira, em comparação com 340 m / s no ar. Já que esse morcego tem cerca de 1.1m de comprimento, e a velocidade da bola saindo do taco de uma bola rápida é normalmente cerca de 50m / s, a bola já viajou cerca de 13 mm (meia polegada) de distância do taco antes que todo o comprimento do taco “sentisse” o choque de o impacto.
Para um modelo simples do taco como um cilindro uniforme, se o ponto de impacto da bola estiver a uma distância $ d $ de uma extremidade do bastão, as duas ondas de estresse serão sobrepostas novamente a uma distância $ d $ da outra extremidade, conforme viajam ao longo do bastão. O taco pode quebrar naquele ponto, não onde a bola foi atingida. Obviamente, este é um modelo simplificado de um morcego real, mas descreve qualitativamente o que pode acontecer – as duas ondas de estresse devem se encontrar novamente em algum ponto, à medida que se movem ao longo do morcego em direções opostas e são refletidas nas extremidades.
O morcego pode não quebrar na primeira vez que a onda de estresse passa por um ponto fraco. podem ser necessários vários passes para causar dano suficiente para o taco falhar.
Para resumir tudo isso: no momento em que o taco se quebra, a bola já está em vôo.
Comentários
- ” O morcego não pode quebrar na primeira vez que a onda de estresse passa por um ponto fraco. podem ser necessárias várias passagens para causar dano suficiente para que o morcego falhe. ” – Acho que ‘ é um bom ponto. As reverberações em um taco muito depois de a bola ser rebatida são certamente muito perceptíveis em tacos de alumínio. Reverberações também existem em morcegos de madeira.
- Isso é interessante e provavelmente está indo na direção certa. Com certeza, o taco não ‘ quebra antes que a bola faça o contato inicial . A bola permanece em contato com o taco por um tempo finito, entretanto. Uma busca rápida mostra uma estimativa aparentemente confiável de 0,7 ms de tempo em contato com o taco enquanto a bola se deforma. Isso é mais do que o tempo que uma onda se propagando na velocidade que você sugere levaria para passar o morcego inteiro, (1,1 m / 4000 m / s = 0,275 ms). Pode ser que ‘ esteja apenas dentro do erro da aproximação, eu acho, mas isso está um pouco longe de me convencer até agora.
- Morcego quebrado em um swing-and-miss: mlb.com/cut4/noah-syndergaard-breaks-bat-on-swing-and-miss/…
Resposta
Eu revisei isso algumas vezes desde a postagem do original questão. Alguns pontos empíricos que aprendi ao longo do tempo:
- Existem alguns vídeos legais de sucessos que foram desacelerados quadro a quadro e mostram ondas viajando pelo morcego várias vezes. Isso está de acordo com partes da resposta de alephzero, inclusive conforme expandido nos comentários. Existe potencial para o taco quebrar em uma segunda ou terceira passagem da onda por um ponto fraco, o que pode ser depois que a bola saiu do taco.
- Há informações conflitantes sobre se a inicial a onda sonora alcançaria o final do bastão enquanto a bola ainda está em contato com o bastão, dada a velocidade finita do som na madeira. Certamente é possível em alguns casos que a onda inicial não atinja a extremidade do cabo do taco antes que a bola saia, mas a diferença de tempo parece-me estar na mesma ordem nas variações na velocidade do som para diferentes madeiras, comprimento do taco (que vai até a distância que a onda tem que percorrer) e a quantidade de tempo que a bola fica em contato com o taco. Para o último, é importante notar que a bola também se deforma significativamente com o contato.
- O mais convincente para mim foi que houve um rebatimento de home run há alguns anos, em que o rebatedor não estava segurando o ele o largou cedo e ainda fez um home run.
Então, para os home runs, parece-me que o fator mais importante é que a cabeça do o taco já tem impulso e energia significativos no momento do contato, de modo que não está claro se o que acontece com o taco tem alguma importância, especialmente quando a bola atinge o cano do taco.
Por outro lado O lado dessa questão era por que tantos morcegos quebrados resultam em rebatidas fracas se a quebra do bastão não importa nos home runs. Em retrospecto, parece que foi uma questão de correlação vs. causalidade. Os arremessos que atingem as partes mais fracas do taco, como perto do cabo em vez de perto do cano, têm maior probabilidade de quebrar o bastão e mais probabilidade de resultar em um golpe fraco, independentemente da quebra do bastão. A energia necessária para quebrar o taco também pode ser uma fração mais significativa do que seria a energia cinética da bola se o taco não tivesse quebrado pelo mesmo motivo.