Hoe worden Newton's drie bewegingswetten gebruikt in honkbal?

Wanneer een honkbal wordt gegooid, raakt en vliegt in de lucht, handelen een of meer van de fysische principes geformuleerd meer dan 300 jaar geleden door Sir Isaac Newton erop. Folklore vertelt hoe de wiskundige en natuurkundige voor het eerst de wet van de zwaartekracht realiseerden terwijl hij een vallende appel observeerde. Als Newton in plaats daarvan naar een honkbalwedstrijd had gekeken, had hij misschien alle drie bewegingswetten geformuleerd door de zevende inning.

Honkbalspelers op een diamant. (Afbeelding: Ingram Publishing / Ingram Publishing / Getty Images)

pitching

Newtons eerste bewegingswet stelt dat elk object in een rechte lijn in rust of in uniforme beweging blijft, tenzij hij gedwongen wordt zijn toestand te veranderen door de actie van een externe kracht. Eregalerij Nolan Ryan registreerde 5.714 strikeouts, zoals gedocumenteerd in de Baseball Almanac, en gebruikte de eerste wet toen hij zijn handelsmerk fastball gooide. Ryan hield het honkbal in rust in zijn handschoen terwijl hij naar de borden van de vanger keek. Nadat hij een bord had ontvangen, ging hij zijn opwinding in en zette de bal in beweging richting thuisplaat met een bovenhandse levering.

Naast het vermogen van Ryan om een ​​fastball op 100 mph te gooien, begreep hij de fysica van luchtdruk die op het oppervlak van een draaiende bal inwerkt. Door de zijwaartse spin op zijn fastball te zetten, bewoog de bal zich een aantal centimeters zijwaarts terwijl deze de thuisplaat overschreed, waardoor het vrijwel onmogelijk was om als een slagman te richten. Prominente werpers gebruiken de eerste bewegingswet om fastballs, sliders en curve balls te gooien.

Slaan

De eerste wet van Newton wordt gerealiseerd aan beide uiteinden van een veld. De bezorging van de werper zet het honkbal in beweging en de hitter zet de vleermuis in beweging door te zwaaien. De tweede bewegingswet van Newton (F = M * A) toont de snelheid van een massa-object verandert wanneer het wordt onderworpen aan een externe kracht. Deze tweede wet toont aan dat de kracht die wordt gegenereerd op het moment van contact gelijk is aan de gecombineerde massa en versnelling van zowel de bal als de vleermuis.

Hitters misbruiken dit fenomeen in bepaalde situaties door gemakkelijker te slingeren om een ​​hit tussen de infielders en outfielders te laten vallen. De tweede wet van Newton wordt dramatisch geïllustreerd wanneer hitters stoten, omdat de massa van de vleermuis niet in beweging is. De massac acceleratie wordt geleverd door het hellende honkbal. Een slimme bunter gebruikt de massa-versnellingsfactoren op het moment van contact door de loop van de knuppel licht te laten reageren op de kracht die door de honkbal wordt gegenereerd. Het resultaat is een stootslag die tot stilstand komt onder een infielder.

Vliegen ballen

Newton's Derde Wet van Beweging stelt dat voor elke actie een gelijke en tegengestelde reactie is. Outfielders begrijpen dit in termen van een honkbal dat omhoog gaat moet naar beneden komen. De eerste wet van Newton is van toepassing op de gecombineerde krachten van luchtdruk en zwaartekracht die werken op een honkbalhit in de lucht. De tweede wet van Newton met betrekking tot kracht, massa en versnelling is van toepassing op hoe hoog en ver de bal wordt geraakt.

Outfielders leren de totale afstand van vliegballen te meten net voordat de bal de hoogte van zijn boog bereikt. Buitengewone outfielders hebben de mogelijkheid om dezelfde berekeningen te maken als het honkbal begint te stijgen als het geraakt wordt. Een outfielder kan zich realiseren dat de afstand tussen zijn locatie en het projecteren van de boog van de bal het onmogelijk maakt om bepaalde ballen on the fly te vangen. Outfielders gebruiken de tweede wet van Newton om in positie en veld te komen of om vliegenballen te vangen.

Base Running

Base lopers maken berekeningen op basis van alle drie de bewegingswetten van Newton∂, of ze nu pogen om een ​​treffer te bereiken of een basis te stelen. Hitters zetten in beweging richting het eerste honk en berekenen tegelijkertijd de snelheid van een grondbal of de afstand van een vliegbal. Op basis van de tweede wet kan de hitter ervoor kiezen om deze eerst vast te houden of te blijven rennen voor extra honken. Bekwame basisstelen gebruiken de derde wet van Newton om te berekenen hoe lang het duurt voordat een bal door een veldspeler of outfielder wordt gegooid om de beoogde basis te bereiken. Hall of Fame leadoff hitter Ricky Henderson gebruikte zijn snelheid en de bewegingswetten om te slaan, op het honk te komen en een record van 1.406 bases te stelen tijdens een carrière die 25 jaar duurde.