Laminar Express:Ingeniører dissekerer fastkuglen med to sømme

Verden for teknik og baseball er kollideret. Forskere ved Utah State University nedbryder fysikken i en ny baseballbane, der har fået stor opmærksomhed.

En gruppe mekaniske ingeniører testede tre forskellige baseballbaner:den traditionelle fire-søm og to-søm fastball, og en ny, ændret, to-søm fastball for at bestemme væskedynamikken for hver bane og beregne deres forskelle og adfærd.

Barton Smith, professor i maskinteknik ved USU, ledet undersøgelsen med forsker/atleter fra Driveline Baseball-et firma i Seattle, der tilbyder datadrevet pitching og hittingstræning for fagfolk. Motivationen bag Smiths undersøgelse var mange års spekulation fra fans og baseballinsidere om, hvad der adskiller de tre hurtige bolde.

"Kande overvejer normalt ikke, hvordan luft strømmer over baseballs, og ingen har nogensinde virkelig set på det på et mikroniveau, "sagde Smith." Folk kaster bolde og ser, hvor de går, men jeg tror ikke, at nogen nogensinde har foretaget meget omhyggelige målinger af, hvad der sker omkring bolden. "

De fleste baner er afhængige af baseballens spin for at generere Magnus -effekt - en kraft, der får bolden til at ændre retninger på en måde, der afhænger af dens akses spin. Smiths hold viste, at måden, hvorpå bolden bliver grebet og frigivet fra en kandehånd, kan påvirke tosømmers fastball-spin-aksen betydeligt.

Det blev opdaget, at de sømme, der stiger op af baseballet, påvirker måden, bolden ruller af kandens fingre. Når en kande kaster en to-søm fastball, den hævede søm giver kanden mere gearing til at kaste bolden af ​​deres fingre. Fastball-grebet med fire søm giver ikke den samme hævede søm som fast-greb med to sømme og følger ikke den samme bane.

Forskellen blev bestemt ved sammenligning af banerne fra en baseball pitching maskine og en menneskelig kande. Der var en forskel mellem fire-søm og to-søm fastballs, da en kande kastede dem. Imidlertid, der var ingen forskel mellem de to fastballs, når de blev kastet fra en maskine.

Driveline Baseball, og nogle af dets kunder, har hævdet, at bevægelsen af ​​en fastsøm med to sømme kan forbedres betydeligt, hvis strømmen over den ene side af bolden forbliver glat og laminær, mens den anden side er turbulent. Det kræver en sidelæns vippe til stigningsaksen, også kendt som "gyrospin, "som holder en glat plet på forsiden af ​​bolden på den ene side.

Denne forbedrede version af fastbåndet med to sømme er blevet betegnet "Laminar Express" af MLB-kanden Trevor Bauer. Den laminære ekspres er unik ved, at dens adfærd afhænger både af rotationsaksen OG boldens orientering. Smith siger, at Bauer og andre har haft succes i de store ligaer ved hjælp af denne bane.

Imidlertid, eksistensen af ​​en laminær side og en turbulent side til denne pitch var aldrig blevet bevist. For at gøre det, tre kander fra Driveline Baseball - der er uddannet på Laminar Express pitching -teknikken - rejste til USU -campus i Logan, Utah for at sætte banen på prøve.

Ved at kaste den laminære ekspreshøjde gennem USU's lufthastighedsmålesystem, også kendt som Particle Image Velocimetry, holdet demonstrerede, at kølvandet på bolden forskydes i overensstemmelse med, at den ene side af bolden har laminar flow og den anden turbulent, resulterer i en sidelæns kraft.

USU -forskere forsøger nu at vise, at sømmene bag på bolden har mere effekt på kølvandet end de glatte pletter foran på bolden. USUs resultater viser, at kølvandet på bolden har en tendens til at starte med en søm. Det, der bestemmer vågens vinkel, er sømmens placering på bagsiden af ​​bolden.

Smith planlægger at fortsætte sin forskning med kollega Lloyd Smith, professor ved Washington State University. Deres mål vil være at forklare den store stigning i antallet af hjemmeløb i de store ligaer i 2015, 2016 og 2017 ved at undersøge trækket på de baseballs, der blev brugt i disse år i forhold til tidligere år.