Comment les trois lois du mouvement de Newton sont-elles utilisées au baseball?

Lorsqu'un ballon de baseball est lancé, frappe et vole dans les airs, un ou plusieurs des principes physiques formulés il y a plus de 300 ans par Sir Isaac Newton agissent en conséquence. Le folklore raconte comment le mathématicien et physicien a réalisé la loi de la gravité en observant une pomme en chute. Si Newton avait regardé un match de baseball à la place, il aurait peut-être formulé les trois lois du mouvement à la septième manche..

Joueurs de baseball sur un diamant. (Image: Ingram Publishing / Ingram Publishing / Getty Images)

Tangage

La première loi du mouvement de Newton stipule que tout objet reste immobile ou en mouvement uniforme en ligne droite à moins d'être contraint de changer d'état par l'action d'une force externe. Le lanceur du Temple de la renommée, Nolan Ryan, a enregistré 5 714 retraits sur des prises, comme indiqué dans l'almanach du baseball, en utilisant la première loi en lançant sa balle rapide. Ryan a tenu la balle de base au repos dans son gant en regardant les signes du receveur. Après avoir reçu un signe, il est entré dans sa liquidation et a mis la balle en mouvement vers le marbre avec une remise à plat..

En plus de la capacité de Ryan à lancer une balle rapide à 100 mi / h, il a compris la physique de la pression atmosphérique agissant sur la surface d'une balle en rotation. La rotation latérale de sa balle rapide a permis à la balle de se déplacer de plusieurs centimètres latéralement en traversant le marbre, ce qui rend pratiquement impossible la cible en tant que frappeur. Les grands lanceurs utilisent la première loi du mouvement pour lancer des balles rapides, des curseurs et des balles courbes.

Frappe

La première loi de Newton est réalisée aux deux extrémités d'un pitch. La remise du lanceur met la balle de baseball en mouvement et le frappeur met la batte en mouvement en se balançant. La deuxième loi du mouvement de Newton (F = M * A) indique la vitesse d'un objet de masse qui change lorsqu'elle est soumise à une force externe. Cette seconde loi montre que la force générée au moment du contact est égale à la masse et à l’accélération combinées de la balle et de la batte..

Les frappeurs exploitent ce phénomène dans certaines situations en se balançant plus facilement pour laisser tomber un coup entre les infielders et les outfielders. La seconde loi de Newton est illustrée de manière dramatique lorsque les frappeurs frappent, parce que la masse de la batte n’est pas en mouvement. L'accélération de masse est fournie par le baseball lancé. Un chasseur intelligent utilise les facteurs d’accélération de la masse au moment du contact en permettant au corps de la batte de réagir légèrement à la force générée par le baseball. Le résultat est une carie qui s'arrête devant un joueur de champ.

Fly Balls

La troisième loi du mouvement de Newton stipule que pour chaque action, il y a une réaction égale et opposée. Les championnats comprennent que le baseball doit être réduit. La première loi de Newton s'applique aux forces combinées de la pression atmosphérique et de la gravité qui agissent sur un coup de baseball en l'air. La deuxième loi de Newton concernant la force, la masse et l'accélération s'applique à la hauteur et à la distance de frappe de la balle.

Les champs expérimentés apprennent à mesurer la distance totale des balles à la volée juste avant que la balle atteigne la hauteur de son arc. Les exceptionnels ont la possibilité de faire les mêmes calculs que lorsque le baseball commence à monter quand il est touché. Un joueur peut se rendre compte que la distance entre son emplacement et l'arc de la balle rend impossible d'attraper certaines balles à la volée. Les Outfielders utilisent la seconde loi de Newton pour se mettre en position et attraper des balles volantes.

Base en cours d'exécution

Les coureurs de base effectuent des calculs basés sur les trois lois du mouvement de Newton∂, que ce soit pour tenter d’atteindre la base sur un coup ou de voler une base. Les frappeurs se mettent en mouvement vers le premier but et calculent simultanément la vitesse d'une balle au sol ou la distance d'une balle volée. Sur la base de la deuxième loi, le frappeur pourrait choisir de tenir ou de continuer à courir pour des bases supplémentaires. Les voleurs de base expérimentés utilisent la troisième loi de Newton pour calculer le temps qu’il faut à une balle lancée par un joueur défensif ou un joueur extérieur pour atteindre la base ciblée. Ricky Henderson, attaquant principal du Temple de la renommée, a utilisé sa vitesse et les lois du mouvement pour frapper, monter sur une base et voler un nombre record de 1 406 bases au cours d'une carrière de 25 ans.