Hur kan en spelare slå hemkörning med en trasig slagträ?

Ingen är kommer att bryta en fladdermus bara genom att svänga genom luften. Det går sönder efter bollen träffas.

Om den svagaste delen av fladdermusen är ett avstånd från träffpunkten kommer den att brytas när stressvågen från stöten når den svaga punkten. I själva verket kanske det inte går sönder förrän stressvågorna (två, en som börjar i vardera riktningen från slagpunkten) har rest upp och ner i fladdermusen mer än en gång.

Stressvågorna rör sig inte omedelbart längs fladdermusen. De rör sig med ljudets hastighet i materialet, vilket vanligtvis är cirka 4000 m / s i trä, jämfört med 340 m / s i luft. Eftersom bat är ungefär 1.1 m lång, och bollhastigheten som lämnar fladdermusen från en snabbboll är vanligtvis cirka 50 m / s, bollen har redan rest omkring 13 mm (en halv tum) bort från fladdermusen innan hela batens längd har ”känt” chocken från slaget.

För en enkel modell av fladdermusen som en enhetlig cylinder, om bollens slagpunkt är ett avstånd $ d $ från ena änden av fladdermusen kommer de två stressvågorna att läggas igen på avstånd $ d $ från andra änden, när de färdas längs fladdermus. Fladdermusen kan gå sönder vid den punkten, inte där bollen slogs. Uppenbarligen är detta en överförenklad modell av en riktig fladdermus, men den beskriver kvalitativt vad som kan hända – de två stressvågorna måste mötas igen någon gång, eftersom de rör sig längs fladdermusen i motsatta riktningar och reflekteras från ändarna.

Fladdermusen kanske inte bryter första gången som stressvåg passerar en svag punkt. det kan ta flera pass för att orsaka tillräckligt med skada för att bat misslyckas.

För att sammanfatta allt detta: vid tiden då bat slår sönder är bollen redan i flykt.

Kommentarer

• ” Fladdermusen kanske inte går sönder första gången stressvåg passerar en svag punkt. det kan ta flera pass för att orsaka tillräckligt med skada för att bat misslyckas. ” – Jag tycker att ’ är en bra poäng. Efterklang i en fladdermus långt efter att bollen har träffats är verkligen mycket märkbar i aluminiumfladdermöss. Efterklang finns också i träfladder.
• Det här är intressant och förmodligen på väg i rätt riktning. Visst slår inte fladdermusen ’ innan bollen tar initial kontakt. Bollen förblir dock i kontakt med bat under begränsad tid. En snabb sökning visar en till synes trovärdig uppskattning av 0,7 ms tid i kontakt med bat medan bollen deformeras. Det är längre än den tid som en våg som fortplantar sig med den hastighet du föreslår skulle ta för att passera hela bat, (1,1 m / 4000 m / s = 0,275 ms). Kan vara att ’ bara ligger inom felet i approximationen, antar jag, men det här är lite övertygande för mig hittills.
• Trasigt slagträ på en sväng-och-miss: mlb.com/cut4/noah-syndergaard-breaks-bat-on-swing-and-miss/…

Jag har granskat detta några gånger sedan jag publicerade originalet fråga. Några empiriska punkter som jag har tagit upp över tid:

1. Det finns några fina videor av träffar som har saktat ner ram för ram och visar vågor som går genom fladdermusen flera gånger. Detta är i linje med delar av svaret från alephzero, inklusive det som utökats i kommentarerna. Potentialen finns för att fladdermusen ska bryta vid en andra eller tredje passering av vågen genom en svag punkt, vilket kan vara efter att bollen lämnat fladdermusen.
2. Det finns motstridig information om huruvida den initiala eller inte ljudvåg skulle nå slutet av fladdermusen medan bollen fortfarande är i kontakt med fladdermusen med tanke på den ändliga hastigheten på ljudet i träet. Det är säkert möjligt i vissa fall att den initiala vågen inte når handtagsänden på fladdermusen innan bollen lämnar, men skillnaden i tid verkar för mig vara i samma ordning i variationer i ljudhastigheten för olika skogar, slaglängden (som går till det avstånd som vågen måste färdas) och hur lång tid bollen är i kontakt med slagträet. För det sista är det viktigt att notera att bollen också deformeras avsevärt vid kontakt.
3. Det mest övertygande för mig var att det var en hemkörning för några år sedan där smeten inte höll på bat släppte alls. Han släppte det tidigt och slog fortfarande en hemmakörning.

Så för hemmakörningarna verkar det för mig att den viktigaste faktorn är att chefen för bat har redan betydande fart och energi vid tidpunkten för kontakten så att det inte är klart att vad som händer med bat alls betyder något, speciellt när bollen träffar slagträet.

Å andra sidan sidan av denna fråga var varför så många trasiga fladdermöss resulterar i svaga träffar om fladdermusbrottet inte spelar någon roll på hemmaplan. I efterhand verkar det som om detta var en korrelation mot orsakssamband. Platser som träffar svagare delar av fladdermusen, som nära handtaget istället för nära pipan, är mer benägna att bryta fladdermusen och mer troligt att de resulterar i en svag träff oavsett att fladdermusen går sönder. Energin som går till att bryta fladdermusen kan också vara en mer betydande bråkdel av vad som annars skulle ha gått till bollens kinetiska energi om fladdermusen inte hade brutits av samma anledning.