ニュートンの運動の3つの法則は野球でどのように使用されていますか?

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著者: Monica Porter
作成日: 18 行進 2021
更新日: 17 5月 2024
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野球が投球され、打たれ、空中を飛ぶと、300年以上前にアイザックニュートンirによって策定された1つ以上の物理的原理が作用します。民間伝承は、数学者と物理学者が落下リンゴを観察しながら重力の法則を最初に実現した方法を伝えます。ニュートンが代わりに野球の試合を見ていたら、彼は7回のストレッチで3つの動きの法則すべてを定式化したかもしれません。

ピッチング

ニュートンの運動の第一法則は、すべての物体が外力の作用によってその状態を変更せざるを得ない限り、すべての物体が静止状態または直線で均一な運動状態にとどまると述べています。ホールオブフェイムの投手ノーランライアンは、野球年鑑に記載されているように、5,714回のストライキを記録しました。ライアンは、キャッチャーの兆候を見ながら、野球をグローブで休んでいた。サインを受け取った後、彼はワインドアップに入り、オーバーハンドでボールをホームプレートに向けて動かしました。

100 mphで速球を投げるライアンの能力に加えて、彼は回転するボールの表面に作用する空気圧の物理学を理解しました。彼の速球に横方向のスピンをかけると、ボールがホームプレートを横切ったときに横に数インチ移動し、打者として標的にすることが事実上不可能になりました。著名な投手は、モーションの第一法則を使用して、速球、スライダー、カーブボールを投げます。

ヒッティング

ニュートンの最初の法則は、ピッチの両端で実現されます。投手の配達は野球を動かし、打者はスイングによってバットを動かします。ニュートンの運動の第2法則(F = M * A)は、外力を受けたときに質量オブジェクトの速度が変化することを示しています。この2番目の法則は、接触の瞬間に発生する力が、ボールとバットの両方の質量と加速度の合計に等しいことを示しています。

ヒッターは、特定の状況でこの現象を悪用して、内野手と外野手の間にヒットをドロップしやすくします。ニュートンの第二法則は、バットの質量が動いていないため、打者がバントするときに劇的に示されます。質量加速度は、ピッチングされた野球によって提供されます。賢いバンターは、バットのバレルが野球によって生成された力にわずかに反応できるようにすることにより、接触の瞬間に質量加速係数を使用します。結果は、内野手の手前でストップするロールバントです。

フライボール

ニュートンの運動の第三法則は、すべての行動に対等な反作用があると述べています。外野手は、野球が上昇するという観点からこれを理解しなければなりません。ニュートンの最初の法則は、空中の野球の打撃に作用する空気圧と重力の組み合わせた力に適用されます。力、質量、および加速度に関するニュートンの2番目の法則は、ボールがどれだけ高く、遠くに打たれるかに適用されます。

外野手は、ボールがアークの高さに達する直前に、フライボールの全体の距離を測定することを学びます。例外的な外野手は、野球がヒットしたときに上昇し始めるのと同じ計算を行うことができます。外野手は、自分の位置とボールの弧の投影との間の距離を認識し、特定のボールをその場でキャッチすることが不可能になる場合があります。外野手は、ニュートンの第2法則を使用して、位置を決めてフィールドに出たり、フライボールをキャッチしたりします。

ベースランニング

ベースランナーは、ヒットに基づいてベースに到達しようとしても、ベースを盗もうとしても、ニュートンの3つの運動法則すべてに基づいて計算を行います。打者は一baseに向かって動き始め、同時にグラウンドボールの速度またはフライボールの距離を計算します。 2番目の法律に基づいて、打者は最初にホールドするか、追加のベースで走り続けることを選択するかもしれません。熟練したベーススティーラーは、ニュートンの3番目の法則を使用して、野手または外野手によって投げられたボールがターゲットベースに到達するまでの時間を計算します。ホールオブフェイムのリードヒッターであるリッキーヘンダーソンは、25年に及ぶキャリアの中で、彼のスピードと動きの法則を使用して、ヒットし、ベースに乗り、記録的な1,406ベースを盗みました。