https://frosthead.com

De fysica van cheaten in honkbal

Vreemdgaan in de sport is misschien net zo oud als de race tussen de schildpad en de haas. Maar niet alle bedrog werkt echt, vooral in honkbal.

Een kurkknuppel kan de bal verder raken, toch? Dat is een mythe, zeggen natuurkundigen die het nationale tijdverdrijf bestuderen. En kan het maken van een honkbalbevochtiger een slugger echt dwarsbomen door er een in de tribunes te stoppen? Nou ja, misschien - afhankelijk van hoe heet het buiten is.

Om feit en fictie te scheiden, brachten vier wetenschappers van drie universiteiten dagen door met het afvuren van honkballen op vleermuizen. De resultaten zijn gepubliceerd in "Corked Bats, Juiced Balls and Humidors: The Physics of Cheating in Baseball" in het juni-nummer van het American Journal of Physics .

Naar Cork of niet naar Cork

In juni 2003 werd Chicago Cubs slugger Sammy Sosa betrapt met een illegale kurkknuppel - nauwelijks de eerste keer dat dit gebeurde in de Major Leagues. Een gekurkt vleermuis is een vleermuis waarin een holte wordt geboord uit het vat en gevuld met een lichtgewicht materiaal zoals kurk.

Het was schandalig ... maar werkt het? Dat is de vraag die Alan Nathan, een emeritus hoogleraar natuurkunde aan de Universiteit van Illinois (en een die-hard Red Sox-fan) intrigeerde. "Er was wat anekdotische informatie van spelers dat er zoiets is als een 'trampoline-effect' wanneer de bal van een gekurkt bat stuitert, " zegt Nathan, een van de auteurs van de nieuwe studie. Dus holden de onderzoekers een vleermuis uit, vulden deze met stukjes kurk en schoten een bal naar de vleermuis vanuit een kanon. De bal kwam als het even van de kurkknuppel met een lagere snelheid dan van een normale knuppel. Minder snelheid betekent een kortere slag. Hun conclusie: het trampoline-effect was nep.

Maar er was een andere manier waarop corking zou kunnen werken: een gekurkt bat is een paar gram lichter dan een onvervalste, en een lichtere bat betekent dat een slagman sneller kan slingeren, wat betekent dat hij meer kracht kan genereren en de bal verder kan slaan. Rechts?

Niet helemaal, zo blijkt.

Een slagman kan inderdaad een lichtere vleermuis sneller slingeren, maar een lichtere vleermuis heeft minder traagheid. Er is dus een afweging, zegt Lloyd Smith, een universitair hoofddocent engineering aan de Washington State University en een co-auteur op het papier. Door nogmaals een bal op een knuppel in het Sports Science Laboratory van WSU te schieten, ontdekten de onderzoekers dat een zwaardere knuppel de bal nog steeds harder (en dus verder) raakte dan een lichtere, gekurkt vleermuis. "Corking helpt je niet om de bal verder te slaan", zegt Smith.

"Dat wil niet zeggen dat honkbalspelers dom zijn, " voegt Smith snel toe. Spelers kunnen nog een reden hebben om hun vleermuizen te kurken: om de vleermuizen lichter te maken zodat spelers, in honkbalargot, sneller 'op een veld' kunnen rondlopen, waardoor ze een fractie van een seconde langer kunnen wachten voordat ze slingeren, waardoor ze meer tijd hebben om te oordelen het pad van een bal en om aanpassingen te maken tijdens de swing. "Dus, hoewel bij het kurken een slagman de bal niet verder kan raken, kan het wel zo zijn dat een slagman de bal vaker vaker stevig raakt, " schrijven de onderzoekers.

Smith vat het als volgt samen: “Als je doel is om meer thuisruns te slaan, moet je een zware knuppel hebben. Als je een hoger slaggemiddelde wilt hebben, moet je een lichtere vleermuis hebben. "

Keith Koenig, een professor in ruimtevaarttechniek aan de Mississippi State University en een collega-honkbalonderzoeker, vertrouwt op de resultaten van de krant, maar waarschuwt dat een bat-swingende machine nooit volledig kan voorspellen wat er daadwerkelijk zou gebeuren op de diamant wanneer echte slagmensen zwaaien met vleermuizen. "Als we gekurkte vleermuizen toestaan ​​in de Major Leagues, zouden er dan meer thuisruns zijn?" Mijmert Koenig. "Dat is het soort vraag dat niet alleen door laboratoriumtests kan worden beantwoord."

In juni 2003 werd Chicago Cubs slugger Sammy Sosa betrapt met een illegale kurkknuppel - nauwelijks de eerste keer dat dit gebeurde in de Major Leagues. (Charles Cherney KRT / Nieuwscom) Sosa werd uit de wedstrijd gezet vanwege het gebruik van een kurkknuppel en Major League Baseball schortte hem acht wedstrijden op. (Matt A. Brown / NewSport / Corbis) De kwestie van juiced honkballen komt elke paar jaar in de maand april aan de oppervlakte vanwege een hoog aantal huisruns. (Ed Wolfstein / Icon SMI 756 / Ed Wolfstein / Icon SMI / Newscom) Om de kilometerslange bonanza op Coors Field te ontmoedigen, begonnen de Colorado Rockies spelballen op te slaan in een humidor die de ballen op een constante 70 graden Fahrenheit en 50 procent relatieve luchtvochtigheid hield in plaats van de typische 30 procent luchtvochtigheid van Denver. (Bijbehorende pers)

Good Hitters - of een Juiced Baseball?

Om de paar jaar, in de maand april, zegt Nathan, beginnen slagmensen thuislooppas te slaan en de roep gaat omhoog: het honkbal is niet meer wat het was! Het moet worden geperst! (Waarom altijd in april? "Omdat er in april niet genoeg gegevens zijn om statistisch significant te zijn ... en mensen beginnen te speculeren, " zegt Nathan wrang.) De kwestie van juiced balls dook opnieuw op in 2000 toen de eerste twee maanden van het seizoen zijn intrede deden loopt aanzienlijk sneller dan in dezelfde periode vorig jaar.

Om de speculatie te testen dat er iets met de ballen was veranderd, vergeleken de onderzoekers de veerkracht van ballen uit 2004 met een doos ongebruikte ballen van 1976 tot 1980. Ze schoten de ballen op een stalen plaat of een houten vleermuis op 60, 90, en 120 mijl per uur en gemeten hun veerkracht na een botsing - wat natuurkundigen de restitutiecoëfficiënt noemen.

Het resultaat? "Er was geen bewijs dat er een verschil was in de restitutiecoëfficiënt van de verschillende ballen, " zegt Nathan. Eén voorbehoud: de wetenschappers kunnen niet zeggen dat ballen die in andere jaren zijn gemaakt, niet levendiger zijn.

Hoe tijden veranderen echter: tegenwoordig zouden we waarschijnlijk een uitslag van zelfbeheersing toeschrijven aan prestatiebevorderende medicijnen, niet aan de bal.

The Humidor: Niet alleen voor sigaren meer

Coors Field, de thuisbasis van de Colorado Rockies in mijlhoog Denver, is een nachtmerrie voor een werper en het nirvana van een slagman. De lucht is slechts 80 procent zo dicht als lucht op zeeniveau, en omdat er minder luchtweerstand is, vliegen ballen verder en kunnen velden niet zo veel buigen. Dat betekent meer hits en meer thuislooppas. Voor de eerste zeven seizoenen op Coors Field waren er 3, 2 thuisruns per wedstrijd, vergeleken met 1, 93 thuisruns bij de uitwedstrijden van de Rockies.

Om de kilometerslange bonanza te ontmoedigen, begonnen de Rockies in 2002 game-ballen op te slaan in een humidor die de ballen op een constante 70 graden Fahrenheit en 50 procent relatieve luchtvochtigheid hield in plaats van de typische 30 procent luchtvochtigheid van Denver. Het idee was dat een hogere luchtvochtigheid de veerkracht van de bal vermindert en het gewicht licht verhoogt. Het gemiddelde aantal huislooppas op Coors Field daalde met 25 procent tussen 2002 en 2010.

Maar is de humidor echt te danken (of de schuld) voor de afname van de thuisruns?

Om de theorie te testen, plaatsten de auteurs enkele tientallen ballen in omstandigheden variërend van 11 procent tot 97 procent relatieve vochtigheid gedurende weken en temperaturen van de jaren 30 tot bijna 100 graden, en schoten ze vervolgens tegen metalen cilinders die knuppels benaderen. Opnieuw meten ze de restitutiecoëfficiënt en ontdekten dat hoe kouder en vochtiger een bal was, hoe minder stuiter deze had. Vertaling: een bal geslagen op een warme droge dag in een Arizona-park gaat merkbaar verder dan dezelfde bal geslagen op een koude, mistige dag in Fenway Park in Boston.

Wat betreft Denver's Coors Field, berekenen de onderzoekers dat een toename van de luchtvochtigheid van 30 procent tot 50 procent 14 voet van een 380-voet vliegbal zou nemen - genoeg om de kansen op een thuisrun met 25 procent te verkleinen.

Nog niet zo lang geleden, zegt Nathan, nam een ​​verslaggever in Arizona contact met hem op en vertelde hem dat de Diamondbacks in Arizona overwogen om ook een humidor in hun stadion te installeren. Nathan deed de wiskunde - dit keer beginnend bij de woestijnluchtbasis van 20 procent relatieve luchtvochtigheid, en ballen conditioneren tot 50 procent relatieve luchtvochtigheid. "Dat zou een nog grotere vermindering van het aantal huislooppas zijn, meer als 37 procent", zegt hij.

De Diamondbacks zetten die plannen later in de wacht. Het lijkt erop dat iedereen op zijn minst een paar homers houdt tussen hun pinda's en Cracker Jack.

Christopher Solomon is een schrijver in Seattle. In Little League staken coaches hem meestal in het juiste veld.

De fysica van cheaten in honkbal