哪个击中:木蝙蝠或铝蝙蝠?

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企鹅(又名Ron Cey)在1979年的道奇时代与铝制蝙蝠一起摆姿势。请参阅更多体育图片
Michael Zagaris/MLB照片盖蒂图像

在早期棒球,所有蝙蝠都是用木头制成的,通常是灰烬,这意味着它们的性能始终如一。如果球员爆炸了更远的球,您可以将人的挥杆技术或体力确定为根本原因。然后,在1970年代,铝制蝙蝠开始穿越钻石,几乎立即,观察者想知道击球手的金属是否比他的葡萄酒更重要。尽管争议,铝蝙蝠成为业余棒球的中流型制造商,例如Louisville Slugger和Rawlings,引入了全金属和复合蝙蝠。

在竞争中,其中一些蝙蝠导致了邪恶的命中,造成了严重伤害甚至死亡。2003年,美国军团投手布兰登·帕特(Brandon Patch)在一条线上驶离金属蝙蝠时死亡。类似的悲剧发生在2005年和2006年。所有这些事件都引起了辩论和讨论的激动人心,但它们并没有在客观和定量上证明铝蝙蝠是否比木蝙蝠更艰难,更远,更快地击球。幸运的是,科学能够就该主题提供一些重要的见解。

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首先,让我们从使铝蝙蝠首先如此不同的原因开始。除了金属VS.木材外,最大的区别是铝蝙蝠是空心的,而木蝙蝠是坚固的。如果您沿其长度切割铝制蝙蝠,您会发现围绕空气腔的薄壁桶。唯一的固体部分是手柄,其中充满了黑色的橡胶状材料。这意味着您可以使铝蝙蝠更长,而不会使其不必要地重。专家将此特征称为蝙蝠降低- 其重量以盎司的速度减去其长度以英寸为单位。铝蝙蝠的滴度通常为-3(例如30盎司减去33英寸)。木蝙蝠的滴为-1或-2(30盎司减去31或32英寸)。

另一个关键区别是蝙蝠的位置质量中心((厘米),或平衡点。由于铝制蝙蝠具有空心桶和坚固的手柄,因此其CM靠近手柄。一只木棒贯穿了良好的良好,因此它的CM往往位于枪管下方,靠近末端。靠近手柄的平衡点的转移导致铝蝙蝠的变化较低惯性的时刻,一个描述身体趋于抵抗角加速度的趋势的术语。

由于这些差异,与长度相同的木蝙蝠相比,铝蝙蝠更容易摆动。实际上,增加蝙蝠的速度会增加击球速度, 要么BBS,不仅仅是增加蝙蝠的质量。根据一些研究,将蝙蝠的重量增加一倍,使BBS增加了约17%。然而,使挥杆速度翻了一番,导致BBS增长了35%。实际上,在每小时每小时每小时1.6公里(1.6公里)中,球将额外传播8英尺(2.4米)[来源:科本]。

但这还不是故事的结局。

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不仅是体重:铝与木材

铝和木蝙蝠在撞球时的行为大不相同。两种类型的蝙蝠在撞击时都会振动,但是木蝙蝠仅在一个方向上 - 沿其长度。这些低频弯曲振动消除了与蝙蝠球碰撞,这意味着木蝙蝠不会将球返回那么多能量。

铝制蝙蝠向两个方向振动 - 沿其长度和径向,当金属壳挤入并挤出并收缩时。第二类振动发生在一组称为的频率中箍模式。基本频率或第一个箍模式在碰撞过程中的作用像弹簧,压缩,然后扩展并将大量能量返回到球上。这种“蹦床效应”是铝蝙蝠导致更高击球速度的另一个原因。

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最重要的是:非木蝙蝠确实导致了更高的击球速度,因此,更艰难的线驱动器和更深的飞球。但是,这个故事有一个,可观的铝制衬里:可以严格控制用于制造金属蝙蝠的过程。通过微调合金选择和制造工艺,Rawlings和Louisville Slugger等公司可以生产金属蝙蝠表现更多像木蝙蝠。自2011年以来,NCAA实施了一个新的标准,有效地要求非木蝙蝠产生不超过木材的击球速度,平均击球平均值,每场比赛本垒打和赚取的平均值是他们30多年来的最低水平[资源:罗素]。

作者的笔记

铝蝙蝠的论点之一是它们的成本较低,主要是因为它们没有破裂。但是环境成本呢?我想知道哪个蝙蝠制造过程具有较低的碳足迹?可能会为争议提供一个有趣的侧边栏。

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来源

  • 科本,达文。“棒球物理学:本垒打的解剖学。”流行力学。2009年12月18日。(2012年7月7日)http://www.popularmechanics.com/outdoors/sports/physics/4216783?click=main_sr
  • 内森(Nathan),艾伦(Allan),丹尼尔(Daniel A. Russell)和劳埃德·史密斯(Lloyd V. Smith)。“棒球和垒球蝙蝠中蹦床效应的物理学。”体育工程5.国际体育工程协会,2004年。(2012年7月7日)http://webusers.npl.illinois.edu/~a-nathan/pob/pob/trampoline-v6.pdf
  • 内森,艾伦。“木材与铝蝙蝠。”棒球的物理学。伊利诺伊大学。2007年4月16日。(2012年7月7日)http://webusers.npl.illinois.edu/~a-nathan/pob/al-vs-wood.pdf
  • Russell,Daniel A.“铝和复合蝙蝠:大学棒球的性能标准。”棒球和垒球蝙蝠的物理和声学。宾夕法尼亚州立大学。(2012年7月7日)http://www.acs.psu.edu/drussell/bats/ncaa-stats.html
  • 罗素,D.A。“箍频率是垒球蝙蝠性能的预测指标。”体育工程5.国际体育工程协会,2004年。(2012年7月7日)http://www.acs.psu.edu/drussell/bats/papers/papers/russell_hoopfreq-isea2004.pdf

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