Flacher Wurf vs. 45-Grad-Wurf eines Balls

Ein 45-Grad-Winkel für ein Projektil gibt Ihnen die maximale Entfernung in einem Vakuum, aber der Luftwiderstand ändert dies, wie bereits erwähnt, ein wenig. Da der Luftwiderstand den Ball verlangsamt, müssen Sie einen Tick unter 45 Grad werfen, um die maximale Distanz zu erreichen.

Ebenfalls

Da Sie von oberhalb der Schulter werfen, nicht vom Boden, wird der Ball normalerweise einen Fuß oder mehr über die Höhe geworfen, in der er gefangen wird, und das rasiert ein oder zwei Grad vom optimalen Winkel für die Entfernung ab, also optimale Entfernung, ich ' Ich denke vielleicht 40 Grad - als Schätzung.

Ich stimme Jakethesnake zu und ich vermute, Ihr Trainer lehrt nur, was ihm gesagt wurde, als er Baseball spielte, und er ist kein Physikstudent. Wenn Sie gerade werfen, ist es ein schnellerer Wurf und das ist das gewünschte Ergebnis in dem, was manchmal als das Spiel der Zoll bezeichnet wird. Du willst den Cutoff Man oder den 3rd Baseman treffen, nicht den Ball so weit wie möglich werfen.

Also, ja, Ihr Trainer bekommt eine 5 in Physik, aber er kennt sich mit Baseball aus.

Ich bin ein Baseball-Fan (und ein Physiker), und Ihr Trainer führt Sie ein wenig in die Irre. Erstens bringt ein 45-Grad-Start den Ball ohne Luftwiderstand mit minimalem Energieaufwand dorthin. Aber nicht, wie die anderen Antworten vermuten lassen, Mindestzeit. Und Zeit zählt. Viel. :-)

Ihr Trainer sollte Ihnen auch sagen, dass Sie Ihre längeren Würfe so planen sollen, dass sie einmal abprallen, bevor sie das Ziel erreichen (normalerweise direkt zur Homeplate), aus dem gleichen Grund, die verstrichene Zeit zu minimieren. Der Geschwindigkeitsverlust aufgrund des Aufpralls verursacht eine viel geringere Zeitstrafe als die Zeit, die benötigt wird, um einen Ball in einem ausreichend hohen Bogen zu werfen, um das Ziel schnell zu erreichen. Der Kompromiss zwischen direktem Wurf und einem Sprung hängt von der Entfernung und der absoluten Stärke des Arms des Außenfeldspielers ab.

Es ist erwähnenswert, dass ein paar Third Basemen (ursprünglich ein gewisser in Ungnade gefallener Spieler) aus dem gleichen Grund einen One-Bouncer auf die erste Base werfen.

Warum sagt mir mein Sporttrainer, dass ich beim Auffangen den Baseball „flach“ werfen soll, um die maximale Weite zu erreichen? Ich dachte aus der Physik, dass man die größte Distanz bekommt, wenn man in einem 45-Grad-Winkel wirft?

Die zweite Frage zuerst, dies gilt, wenn Sie ein Roboter sind, der einen Ball auf den Mond (ohne Atmosphäre) wirft, der den Ball unabhängig vom Abwurfwinkel mit der gleichen Geschwindigkeit freigibt. Du bist ein Mensch, kein Roboter, und du wirfst den Ball eher in die Erdatmosphäre als auf den luftleeren Mond. Sie müssen die Physiologie und realistische Bedingungen berücksichtigen. Wenn Sie das tun, werden Sie feststellen, dass der optimale Winkel weit unter 45 Grad liegt. Die Anfangsgeschwindigkeit eines von einem Menschen geworfenen Baseballs hängt vom Auslösewinkel ab; Die höchsten Geschwindigkeitsfreigaben erfolgen mit Würfen, die nahezu horizontal sind. Allein dadurch sinkt der optimale Winkel auf weniger als 40 Grad. Vermutlich werfen Sie den Ball über die Hand. Wenn Sie den Ball loslassen, hat er viel Backspin. Das gibt Auftrieb.

Nun zur zweiten Frage. Während die Argumentation Ihres Trainers falsch war, war sein Rat genau richtig. Ihr Ziel ist es nicht, den Ball so weit wie möglich zu werfen. Ihr Ziel ist es, den Läufer herauszuholen. Sie werden den Läufer, der auf dem ersten oder zweiten Base gestartet ist, nicht mit einem Weitwurf aus dem Weg räumen, wenn die Entfernung zur Home-Plate an der äußersten Grenze Ihrer Wurffähigkeiten liegt. Die Zeit in der Luft wird viel zu lang sein, und was ebenso wichtig ist, Ihre Genauigkeit wird miserabel sein. Du wirst besser dran sein, dem Cutoff-Mann zuzuwerfen.

Schauen Sie sich diese Liste von acht phänomenalen Baseballwürfen aus der Tiefe des Außenfelds unter http://www.hardballtimes.com/a-physics-comparison-of-great-throws-from-years-past/ an . Alle haben drei Dinge gemeinsam: Sie waren unglaublich schnell, unglaublich genau und wurden in einem ziemlich niedrigen Elevationswinkel von 5,9 Grad bis 14,3 Grad geworfen.

Dies ist eine Physik-Website, also werde ich eine Website aufschlagen, die sich der Physik des Baseballs widmet, http://baseball.physics.illinois.edu . Dies wurde von einem emeritierten Physikprofessor an der UIUC geschrieben, der auch ein großer Fan von Baseball ist.

Ich bin kein Baseball-Experte, aber die Zeit, Sekunden, wird hier vielleicht eine Rolle spielen. Sie haben Recht, die maximale Entfernung ist theoretisch, wenn Sie in einem Winkel von 45 Grad werfen. Beim Baseball möchten Sie jedoch möglicherweise die maximale Distanz im Vergleich zur Zeit, die es dauern wird. Vielleicht möchten Sie, dass der Ball so schnell wie möglich so weit wie möglich kommt? Das könnte Ihren Trainer etwas korrekter machen?

Auch hier spielt natürlich der Luftwiderstand eine Rolle.

Lassen Sie uns mit einigen Vereinfachungen analysieren.

Ignorieren Sie die Reibung für einen Moment ... wenn Sie einen Ball schräg werfen$\alpha$mit Geschwindigkeit$v$so dass es eine Strecke weit fliegt$d$, und es wird auf der gleichen Höhe gefangen, wie es losgelassen wird, dann können wir schnell die Geschwindigkeit und Flugzeit berechnen.

Flugzeit:

Zurückgelegte Strecke:

Wenn Sie die Distanz kennen, die Sie werfen möchten, können Sie jetzt die Geschwindigkeit als Funktion des Winkels berechnen:

und die Zeit, die benötigt wird, um die Strecke zurückzulegen

Daraus folgt, dass, wenn Sie einen stark genugen Arm haben, die Zeit für Ihren Wurf kürzer ist, wenn Sie in einem niedrigeren Winkel werfen können; Wie David Hammen betonte, könnte dies sogar bedeuten, mit einem Sprung zu werfen.

Werfen wir zum Beispiel einen Blick auf den erstaunlichen Wurf von Yoenis Cespedes (Link von David Hammens Beitrag), der mit 101,5 Meilen pro Stunde und einem Startwinkel von 10 Grad sein Ziel in 2,8 Sekunden erreicht. Mit einem 45-Grad-Lob hätte er sich vielleicht einige Probleme ersparen können - aber (unter Verwendung aller obigen Näherungen) wäre es ungefähr 2,8 Sekunden ($\sqrt{\frac{\sin{45}}{\sin{10}}}$) später ... als es nur den Bruchteil einer Sekunde gab, bevor der Kendrick in Sicherheit gewesen wäre.

Das ist jetzt eine Vereinfachung - Luftwiderstand, Spin und der Höhenunterschied zwischen Release und Catch beeinflussen alle das Ergebnis. Aber selbst die grundlegende Physik besagt, dass ein schnelles und niedriges Werfen mehr Leute herausholen wird. Der "hohe Wurf" kann erforderlich sein, um eine größere Reichweite zu erzielen - aber am oberen Ende brauchen Außenfeldspieler, die eine Kugel mit 100 Meilen pro Stunde abfeuern können, das nicht ...

Ein 45-Grad-Winkel gibt Ihnen die maximale Distanz zu dem Punkt, an dem der Ball zuerst den Boden berührt. Das ist nicht, wo ein Baseball aufhört. Wenn Sie den Ball in einem niedrigeren Winkel schlagen, wird ein größerer Teil der Gesamtgeschwindigkeit in horizontaler Richtung erfolgen, und der Ball wird nach dem Abprallen immer noch mit einer ziemlich hohen horizontalen Geschwindigkeit weiterfliegen. Daher kann der Punkt, an dem die Reibung den Ball endgültig stoppt, etwas weiter entfernt sein, wenn Sie ihn in einem niedrigen Winkel treffen.

Wenn Sie einen Ball mit 60 mph bei 0 Grad werfen, beträgt die horizontale Geschwindigkeit 60 mph.

Wenn Sie es jedoch in einem Winkel von 45 Grad werfen, wird die horizontale Geschwindigkeit kleiner$\sqrt{60^2/2}$mph oder ungefähr 42,4 mph:

Auf einer reibungsfreien Oberfläche ohne Windwiderstand bringt ihn ein horizontaler Wurf am schnellsten zur Basis, egal wie weit er entfernt ist.

In der realen Welt haben wir Windwiderstand und Reibung, sodass jeder Aufprall den Ball abhängig von der Oberfläche und dem Ball-Spin verlangsamt, und auch die Windrichtung/-geschwindigkeit spielt eine Rolle. Wir müssen uns auch darum kümmern, nicht zu nah an Ihrem Teamkollegen abzuprallen, um Fehler zu vermeiden. Hier wird ein wenig Loft die anfängliche horizontale Geschwindigkeit nicht sehr verlangsamen und es wird weniger Bounces verursachen, also ist es normalerweise ein guter Kompromiss.

Es ist jedoch schwierig, alle Grundlagen abzudecken , also gehen Sie raus und üben Sie einige verschiedene Situationen, um die jeweils besten Wurfwinkel herauszufinden. Sie könnten sich sogar eine Stoppuhr besorgen und die Würfe des anderen in verschiedenen Situationen messen, um den besten Winkel zu finden, der ihn mit der gewünschten Genauigkeit dorthin bringt. Habe Spaß :)