Miksi syöttäjän kumpu on 25 cm korkea? Kummun korkeuden taustalla oleva tiede
Olen tiedevalmentaja Ken Kuwako. Jokainen päivä on tieteellinen koe.
【Tämä artikkeli on kuunneltavissa myös radiona!】
Oletko koskaan baseball-ottelua katsoessasi pysähtynyt miettimään, miksi syöttäjä seisoo niin korkealla kummulla? Syöttäjän kumpu on sääntöjen mukaan noin 25 cm korkeampi kuin kotipesä, jossa lyöjä seisoo. Vain 25 senttimetriä – mutta tuo pieni korkeusero on juuri se salaisuus, joka tekee pelistä mielenkiintoisen. Tänään sukelletaan syöttökummun mysteeriin pallon radan ja fysiikan lakien kautta!
Vapaan pudotuksen draamaa vain 0,5 sekunnissa
Syöttäjän ja siepparin välinen etäisyys on sääntöjen mukaan tarkalleen 18,44 metriä.
Lähde: Spojoba https://spojoba.com/articles/182
Kun ammattilaispelaaja heittää kovaa, noin 140 km/h, pallo kiitää syöttäjän kädestä siepparin räpylään vain noin 0,5 sekunnissa.
Se on vain silmänräpäys, mutta tuon puolen sekunnin aikana maapallon painovoima vetää palloa armottomasti kohti maata. Jos syöttäjä heittäisi pallon täysin vaakasuoraan maanpinnan suuntaisesti, kuinka paljon luulet pallon putoavan matkalla?
Fysiikan vastaus: Vaakasuora heittoliike
Tässä kohtaa kuvaan astuu fysiikan tunneilta tuttu vaakasuora heittoliike. Lasketaanpa, kuinka paljon vaakasuoraan heitetty esine putoaa pystysuunnassa painovoiman vaikutuksesta. Kun ilmanvastusta ei huomioida, putoamismatka y lasketaan seuraavalla kaavalla:
Tässä g on putoamiskiihtyvyys (noin 9,8 m/s²) ja t on aika (0,5 s). Kun sijoitamme luvut kaavaan…
Kummun 25 senttimetriä pelastaa syötön
Nyt ymmärrämme, miksi syöttökummun 25 senttimetrin (0,25 m) korkeudella on merkitystä. Lasketaanpa, millä korkeudella pallo on kotipesän kohdalla, kun se heitetään vaakasuoraan kummulta.
Yleisessä yläkautta tapahtuvassa heitossa pallo irtoaa kädestä noin 1,8–2,0 metrin korkeudelta maanpinnasta. Käytetään tässä laskussa 1,8 metriä.
Syöttöalue (strike zone) on leveydeltään noin 70 cm korkea ”näkymätön ikkuna”, joka leijuu kotipesän yläpuolella: alareuna on noin 50 cm ja yläreuna noin 120 cm korkeudella maasta.
<Lähde> Baseball-sanakirja https://www.homemate-research-baseball.com/useful/10151_baseball_dic/index10.php
Tässä on havainnollistus tilanteesta ilman kumpua:
Jos pallo irtoaa 1,8 metrin korkeudesta, se putoaa 1,2 metriä, jolloin se saapuu lyöjälle 0,6 metrin (60 cm) korkeudella. Se osuu syöttöalueelle, mutta melko alas.
Katsotaanpa sitten tilannetta kummun kanssa:
Koska koko lähtöasetelma nousee 0,25 metriä ylemmäs, pallo saapuu 0,85 metrin (85 cm) korkeudelle. Se on tismalleen keskellä syöttöaluetta!
Miksi vaakasuora heitto on niin tärkeä?
Jotta syöttäjä saisi heittoonsa maksimaalisen tehon, hänen on siirrettävä vartalon kierrosta ja käden liikkeestä tuleva energia 100-prosenttisesti palloon. Jos kumpua ei olisi, syöttäjän täytyisi tähdätä hieman ”yläviistoon” osuakseen syöttöalueen keskelle, mikä vaikeuttaisi käden täysipainoista saattamista vaakasuunnassa. Tämän 25 senttimetrin korkeuseron ansiosta syöttäjä voi heittää kätensä rennosti vaakasuoraan ja ladata palloon valtavan voiman, joka päätyy suoraan syöttöalueen ytimeen.
Urheilu on fysiikan laboratorio
Kuten huomaat, syöttökummun korkeus ei ole vain mielivaltainen sääntö, vaan fysiikan lakeihin perustuva tarkka suunnittelutyö. Baseball kätkee sisäänsä paljon muutakin mielenkiintoista tiedettä, kuten ilmanvastuksen ja kierreheittoihin vaikuttavan Magnus-ilmiön. Kun urheilua katsoo kysyen ”miksi?”, oppikirjojen fysiikan kaavat heräävät eloon. Seuraavan kerran kun katsot peliä, muista tuo 25 senttimetrin fysiikka!
Ota yhteyttä ja kysy lisää
Tieteen ihmeet ja hauskuus lähemmäs arkea! Olen koonnut vinkkejä hauskoihin kotikokeisiin ja selittänyt tieteen ilmiöitä selkeästi. Tutustu ja etsi lisää tietoa! ・Tietoa ylläpitäjästä, Ken Kuwakosta: Täällä ・Yhteydenotot (kirjoitustyöt, luennot, tiedepajat, TV-konsultointi jne.): Täällä ・Uusimmat päivitykset X-palvelussa!
Tiedevinkkien kanavalla julkaistaan kokeiluvideoita!
