Mechanika odpalu: Twisting Model a „The Science of Hitting“ Teda Williamse: The Twisting Model and Ted Williams’s „The Science of Hitting“

Pro 8, 2021
admin

„Twisting Model“ je biomechanický model fyzického pohybu, který vysvětluje, proč naše současné představy o baseballové mechanice – rychlost pálky, rotace boků, „síla“ – nestačí k úplnému vysvětlení toho, co se děje při úderu pálky do míčku. V tomto článku autor představuje „Twisting Model“ tím, že ukazuje, jak podporuje teorii odpalování Teda Williamse z knihy The Science of Hitting.

The „Twisting Model“ is a biomechanical model of physical movement that explains why our current ideas about baseball mechanics – bat speed, hip rotation, „power“ – are insufficient to explain fully what happens when bat hits ball. V tomto článku bych rád představil „Twisting Model“ tím, že ukážu, jak podporuje teorii odpalování Teda Williamse z knihy The Science of Hitting. Twisting model je méně známý než běžný rotační model. Studium Twisting Modelu v terénu začalo teprve nedávno.

The Science of Hitting je vynikající kniha. Je v ní obsaženo vše, co se Ted Williams během své kariéry naučil o odpalování. Jeho výklad mechaniky odpalování je však vágní: vychází z jeho osobního vnímání. Nedávno jsem zjistil, že použitím teorie Twisting Model se Williamsovo vysvětlení mechaniky odpalu stává jasnějším a umožňuje lepší pochopení týkající se pohybu pro vytvoření impulsu při odpalu.

THE TWISTING MODEL

1) Mechanika Twisting Model: Twisting model předpokládá, že nejdůležitějšími prvky úderu (nebo hodu) jsou stavba těla a vhodný pohyb. Tento pohyb je důležitější než jen mít velké svaly, protože svalová kontrakce není v modelu přímým zdrojem síly úderu.

Na obrázcích 1 a 2 ohýbám štětinatou trávu, abych demonstroval, jak se v trávě ukládá energie. Ohýbáním trávy se ukládá energie, která se uvolní, když se tráva narovná nebo „praskne zpět“. K ohnutí trávy jsou zapotřebí dvě různé síly v opačných směrech. Spodní šipka je síla přidaná rukou a horní šipka je síla od trsu, která klade odpor pohybu, takzvaná „fiktivní“ síla.

Při odpalování (nebo házení) míče používáme své tělo stejným způsobem. Při úderu (nebo hodu) vytváříme sílu, když se horní část těla (nad kyčelními klouby) a dolní část těla (pod kyčelními klouby) pohybují opačnými směry.

Na obrázku 3 se tenistka chystá odpálit míček, přičemž používá odlišným způsobem horní a dolní část těla. Nejprve se stočí dozadu a poté se pohybuje dopředu. V dolní části těla se díky jejímu přesunu váhy a vnitřnímu kroku shromáždí síla odrazového zkroucení a zpožděné zkroucení horní části těla dopředu. Tato kombinace zkroucení ukládá v jejím těle energii, kterou využívá při odpalu míče.

Obrázky 4-7 zobrazují hráče první ligy, který hází rychlý míč. Různými způsoby přitom používá horní a dolní část těla. Na obrázku 4 se otáčí dozadu a dělá kroky dopředu, přičemž přenáší váhu za účelem vytvoření odrazového zkrutu v dolní části těla. Na obrázku 5 odrazové zkroucení a zkroucení horní části těla ukládá energii do přední nohy. Na těchto obrázcích je zřetelně vidět fiktivní síla v jeho levé paži – od tažení „ruky a míče“. Kombinace těchto sil ukládá energii v jeho těle podobně jako ohyb ve štětinaté trávě. Na obrázcích jsem nakreslil čáru, abych naznačil, jak se energie ukládá a uvolňuje jako ve štětinaté trávě. Protože „kroucení“ je soustředěno na kyčelní klouby, čím větší je pohyb kolem kyčelních kloubů, tím více energie se může uložit k hodu míče.

Model kroucení předpokládá, že stejný proces „ukládání a uvolňování energie“ je důležitý i pro mechaniku úderu. Na obrázcích 8-11 je znázorněn prvoligový hráč, který prochází procesem odpalu. Obrázek 8 ukazuje, jak dochází k prvnímu zkroucení v zádech – běžně označovanému jako „zkroucení kyčle“. Na obrázku 9 je vidět, jak se odrazové zkroucení vytváří přenesením váhy a našlápnutím spolu s tahem pálky, aby se uložila energie. Na obrázcích 10 a 11 je energie uvolněna pro odpálení míče. Zajímavé je, že při tomto procesu nebude rychlost pálky maximální v bodě odpalu, ale spíše v bodě následného odpalu. Je to proto, že v tomto modelu se proces ukládání a uvolňování energie při nasazení pálky opírá o uloženou energii: tato energie může být přeměněna buď na rychlost pálky, nebo přenesena na míč při úderu. To znamená, že zvýšení rychlosti pálky by pouze snížilo přenos energie na míč, čímž by se snížila rychlost odpáleného míče.

Obrázek 12 ukazuje dvě vlny, jednu zleva, druhou zprava, které se pohybují a vzájemně se ruší, aby vytvořily větší vlnu. Model kroucení také předpokládá, že stejně jako dvě protichůdné vlny, i interference pohybu dolní a horní části těla ukládá větší energii. Pohyb má vlastnost/profil „vlny“, podobně jako pružina, což vysvětluje, proč je při úderu důležité načasování. V modelu Twisting lze energii pro hod/odpal popsat jako elastickou energii, například stlačení pružiny.

Často je tento proces nesprávně chápán jako „rotace“, ale rotace a kroucení jsou různé věci. Při kroucení se ukládá energie, ale při rotaci nikoliv. Model kroucení je založen na „kroucení“, nikoliv na „rotaci“. (Obrázek 13)

2) Mechanika v knize The Science of Hitting: Williams napsal, že to nejdůležitější, co ho napadá, je natáčení boků: Nyní, při rovnoměrně rozložené hmotnosti, začínají boky na úrovni. O boky se nestaráte, dokud skutečně nezačnete provádět švih. Boky a ruce se kohoutí, když přecházíte vedoucí nohou do kroku, přední koleno se natáčí dovnitř, aby pomohlo bokům rotovat dozadu. Při kroku se pokrčíte v bocích a je velmi důležité, abyste to udělali správně. Je to kyvadlový pohyb. Metronomický pohyb a protipohyb. Možná jste si to neuvědomili, ale tímto způsobem házíte míč. Vrátíte se zpět a pak se vrátíte dopředu. Nezačínáte tam vzadu. A „nezačínáte“ švih s pokrčenými boky.“ Ted Williams s Johnem Underwoodem, The Science of Hitting (Věda o odpalování), (New York:Simon & Schuster, 1971).

Podívejme se na to ve vztahu ke kroutivému modelu. Pomocí dvou obrázků z Williamsovy knihy, Obrázek 14 a 15, přidáme černé a bílé šipky a čáry, abychom ukázali, jak se energie ukládá a uvolňuje podle Twisting Modelu.

Na Obrázku 14 dvě šedé šipky naznačují „natočení kyčle“. Na obrázku 15 dvě šipky u pasu a dolní části těla znázorňují kyvadlovou akci, „pohyb a protipohyb“, přičemž čára naznačuje, jak se energie v těle ukládá.

Obrázky 16 a 17 znázorňují proces uvolňování energie. Předpověď modelu kroucení docela dobře odpovídá Williamsovu vysvětlení. Je to jako skládat chybějící části skládačky dohromady.

Předpokládejme, že si tělo hráče představíme jako talířovou pružinu. Abychom mohli ukládat energii do talířové pružiny jejím ohýbáním, musí být jeden její konec pevný. Z tohoto důvodu Twisting Model teoreticky předpovídá, že přenesení hmotnosti na přední nohu by pomohlo uložit energii do těla.

Další předpověď se týká samotného švihu pálky. Twisting Model předpovídá, že švih pálky je jedna akce se dvěma procesy: procesem ukládání energie a procesem uvolňování energie. Opět předpokládejme, že hráč je pružinou talíře (Obrázek 15, Obrázek 16). Měkká pružina se snadno ohýbá, takže použití měkkých svalů pomáhá pro proces ukládání energie. Jakmile je deska ohnutá, je pro uvolnění větší energie vhodná silnější deska. To znamená, že v uvolňovací části procesu je pro úder lepší použití tvrdých svalů (obrázek 17). V knize to sice není, ale Williams byl známý svými komentáři: „Pomalu, pomalu, pomalu, rychle, rychle, rychle.“ Například z knihy Jerome Holtzmana The Jerome Holtzman Reader „A Splendid Pitch on the Art of Hitting“ je citován Williamsův výrok během pálkařské kliniky: „Be quick quick quick quick! Jediný způsob, jak být rychlý, je používat boky. Boky musí vést.“ George Will ve svém celostátním politickém sloupku z 3. června 2003 cituje: „Pravidlo Teda Williamse o odpalování: ‚Počkej, počkej, počkej, pak rychle, rychle, rychle, rychle‘.“. Williams se možná snažil vyjádřit stejnou myšlenku.

Twistingový model a rotační model

Obrázek 18 ukazuje zjednodušený diagram, který již zdánlivě nepřipomíná baseballový pohyb. Pálka je jen kulaté těleso, které je stlačenou vinutou pružinou v tělese vymrštěno přímo.

Tento model předpovídá, že zatímco rychlost pálky je malá, síla (zrychlení) od pružiny je velká. Stejně tak, když je rychlost pálky vysoká, síla od cívky by byla nízká. To by tedy bylo vhodné pro model švihu zevnitř ven.

Vzhledem k tomu, že se pálka promítá přímo na míček, je navíc třeba zohlednit i vliv těla při dopadu. Jinými slovy, v okamžiku nárazu nenarazí míč pouze na samotnou pálku, ale na kombinaci pálky držené tělem hráče. Vliv těla jako „setrvačné hmoty“ by měl působit tak, aby poskytl velký impuls.

Zjednodušený model kroucení (Obrázek 18)

Pokud jej porovnáme s konvenčním rotačním modelem (Obrázek 19) a jeho zjednodušeným modelem (Obrázek 20), zjednodušený model kroucení se velmi liší.

Rotační model / Fyzika baseballu (Obrázek 19)
Zjednodušený rotační model (Obrázek 20)

Rozdíl není jen ve vzhledu. Protože Rotační model uvažuje pouze impuls ve směru rotace, optimální stav by byl tam, kde je rychlost pálky při dopadu maximální. Rotační model impuls od těla nezohledňuje. Ve skutečnosti, protože optimální podmínkou Rotačního modelu je úder míčku kolmo k tělu, impuls od těla se za této podmínky neprojeví. Možná to je důvod, proč impuls/zrychlení od těla nebyl po léta součástí diskuse o mechanice úderu?“

V realitě by měl při úderu fungovat jak impuls ve směru rotace, tak impuls v přímém směru. Například pro úder do protilehlého pole by mělo být užitečné použití impulsu v přímém směru. Williams v knize popsal tento švih směrem dovnitř a Twisting Model jej předpovídá.

ZÁVĚR

V tomto článku je spíše než prezentace výsledků testů v terénu popsáno hodnocení Twisting Modelu ve srovnání s vysvětlením techniky úderu Teda Williamse v knize The Science of Hitting. Zdá se, že tato analýza ukazuje, že Twisting Model dobře odpovídá Williamsovým poznatkům a vysvětluje mechaniku mnoha profesionálních hráčů. Konvenční Rotační model, který bere v úvahu pouze hybnost pálky založenou na rychlosti pálky, nemůže vysvětlit mechanismus odpalování se silou do protilehlého pole.

Twistingový model má mnoho praktických aplikací. Protože předpovídá, že kritickým bodem pro produkci potenciální energie je pružný pohyb v okolí kyčelních kloubů, mohlo by mít zavedení vhodných cvičení pro maximalizaci ohybu v kyčlích následující účinky:

  • Zlepšit rozvoj síly u mladých sportovců
  • Prodloužit kariéru hráčů
  • Předcházet zraněním
  • Ochránit děti/hráče před užíváním léků na posílení svalů, protože svalová síla není pro Twisting Model kritická

Pro rozvoj potenciálu Twisting Modelu pro baseball v budoucnu je třeba provést další studie.

TAKEYUKI INOHIZA pracuje v oddělení technického prodeje chemické společnosti v Tokiu, kde se zabývá katalyzátory a pryskyřicemi pro elektroniku a nátěrové hmoty. Jeho oblíbeným baseballovým týmem je Chiba Marines (dříve vedený Bobbym Valentinem). Jeho rodina, kterou tvoří manželka a dva synové, žije nedaleko jejich stadionu a Valentine Way. Bakalářský titul získal na Rikkyo University (Univerzita sv. Pavla) a bakalářský na Tokijské vědecké univerzitě. Toto je jeho první výzkumná práce, která byla publikována v zámoří.

Poděkování

Můj zvláštní dík patří lidem ze SABR, zejména Dr. Daveu Baldwinovi, který byl nadhazovačem týmu Senators. Bez jeho pokynů a vedení bych nebyl schopen tuto práci napsat. Moc vám za to děkuji. A také děkuji svým přátelům ze společnosti King Industries Inc. Chrisi Fesenmeyerovi, který mě neustále povzbuzoval při provádění tohoto výzkumu. Dan Miller mě laskavě vzal z Norwalku v Connecticutu do Bostonu na výzkumné setkání a Dr. Len Calbo zkontroloval můj hrubý návrh, aby opravil mou angličtinu, a dal mi užitečná doporučení. Jejich laskavé podpory si velmi vážím. A v neposlední řadě patří má hluboká úcta Tedu Williamsovi, autorovi knihy The Science of Hitting (Nauka o odpalování).

Zdroje

The Science of Hitting, Ted Williams with John Underwood, 1971, Printed by Simon & Schuster New York.

Batting no Kagaku (Nauka o odpalování), Ted Williams with John Underwood, 1978, Printed by Baseball Magazine Sha Co. Ltd.

Kagakusuru Yakyu Jitsugi-hen (Baseball Science for Application), Yutaka Murakami, 1987, Printed by Baseball Magazine Sha Co. Ltd.

Baseball no Buturigaku (překlad The Physics of Baseball), Robert K. Adair, 1996, Kinokuniya shoten.

„A new batting model for the Twisting Model“, Takeyuki Inohiza, 2011, Published at Shintaichi Kenkyukai.

„Elastic energy storage in the shoulder and the evolution of high-speed throwing“ in HOMO, N.T Roach, M. Venkadesan, M. J. Rainbow and D. E. Lieberman, 2013, Nature 498.

.

Napsat komentář

Vaše e-mailová adresa nebude zveřejněna.