Hitting Mechanics: The Twisting Model and Ted Williams’s “The Science of Hitting”

dec 8, 2021
admin

A “Twisting Model” a fizikai mozgás biomechanikai modellje, amely megmagyarázza, hogy a baseball mechanikáról alkotott jelenlegi elképzeléseink – ütősebesség, csípőforgás, “erő” – miért nem elegendőek ahhoz, hogy teljes mértékben megmagyarázzák, mi történik, amikor az ütő eltalálja a labdát. Ebben a cikkben a szerző bemutatja a “csavarodási modellt”, bemutatva, hogyan támasztja alá Ted Williams ütéselméletét Az ütés tudományából.

A “csavarodási modell” a fizikai mozgás biomechanikai modellje, amely megmagyarázza, hogy a baseball mechanikáról alkotott jelenlegi elképzeléseink – ütősebesség, csípőforgás, “erő” – miért nem elegendőek ahhoz, hogy teljes mértékben megmagyarázzák, mi történik, amikor az ütő eltalálja a labdát. Ebben a cikkben szeretném bemutatni a “Csavarodási modellt”, bemutatva, hogyan támasztja alá Ted Williams ütéselméletét Az ütés tudományából. A Twisting modell kevésbé ismert, mint a hagyományos Rotációs modell. A Twisting Modell gyakorlati tanulmányozása csak nemrég kezdődött el.

A The Science of Hitting egy kiváló könyv. Minden, amit Ted Williams karrierje során az ütésről tanult, benne van ebben a könyvben. Az ütésmechanikáról szóló magyarázata azonban homályos: az ő személyes felfogásán alapul. Nemrégiben úgy találtam, hogy a Twisting Model elmélet alkalmazásával Williams magyarázata az ütésmechanikáról világosabbá válik, és jobb megértést tesz lehetővé az ütés közbeni impulzus előállítására irányuló mozgással kapcsolatban.

A TWISTING MODELL

1) A Twisting Model mechanikája: A Twisting modell abból indul ki, hogy az ütés (vagy dobás) legfontosabb elemei a test felépítése és a megfelelő mozgás. Ez a mozgás fontosabb, mint az, hogy csak nagy izmok legyenek, mert a modellben az izomösszehúzódás nem az ütőerő közvetlen forrása.

Az 1. és 2. ábrán sörtés füvet hajlítok, hogy bemutassam, hogyan tárolódik az energia a fűben. A fű meghajlításával energiát tárolunk, amely akkor szabadul fel, amikor a fű kiegyenesedik vagy “visszapattan”. A fű meghajlításához két különböző, ellentétes irányú erőre van szükség. Az alsó nyíl a kéz által hozzáadott erő, a felső nyíl pedig a tüskéből származó erő, amely ellenáll a mozgásnak, az úgynevezett “fiktív” erő.

A testünket ugyanúgy használjuk, amikor labdát ütünk (vagy dobunk). Ütés (vagy dobás) közben akkor termelünk erőt, amikor a felsőtestünk (a csípőízület felett) és az alsótestünk (a csípőízület alatt) ellentétes irányban mozog.

A 3. ábrán egy teniszező épp egy labdát készül megütni, amikor a felsőtestét és az alsótestét különböző módon használja. Először hátrafelé csavarodik, majd előrefelé mozog. Az alsótestben a súlyáthelyezés és a belső lépés révén a visszapattanó csavarás ereje összegyűlik, és a felsőtest előrecsavarása késleltetve történik. A csavarkombináció energiát tárol a testében, amelyet a labda elütésekor használ fel.

A 4-7. ábra egy főcsoportos játékost ábrázol, aki gyors labdát dob. A felsőtestét és az alsótestét is különböző módon használja. A 4. ábrán hátrafelé csavarodik és előre lép, súlyát áthelyezve azzal a céllal, hogy visszapattanó csavarodást hozzon létre az alsótestével. Az 5. ábrán a visszapattanó csavarás és a felsőtest csavarása energiát tárol az elülső lábában. Ezeken az ábrákon jól látható a bal karjában lévő fiktív erő – a “kar és a labda” húzásából -. Ezeknek az erőknek a kombinációja úgy tárolja az energiát a testében, mint a sörtés fűben a kanyarodás. Egy vonalat rajzoltam az ábrákra, hogy jelezzem, hogyan tárolódik és szabadul fel az energia, mint a sörtés fűben. Mivel a “csavarok” a csípőízületekre összpontosulnak, minél nagyobb a csípőízületek körüli mozgás, annál több energiát lehet tárolni a labdadobáshoz.”

A csavarási modell feltételezi, hogy ugyanez az “energia tárolása és felszabadítása” folyamat fontos az ütőmechanikában is. A 8-11. ábra egy major ligás játékost mutat be, amint végigmegy az ütési folyamaton. A 8. ábra azt mutatja, hogyan történik az első csavarás a háton – ezt szokás “csípő felhúzásként” emlegetni. A 9. ábrán a visszapattanó csavarás a súly áthelyezésével és a belépéssel, valamint az energia tárolására szolgáló ütőhúzással jön létre. A 10. és 11. ábrán az energia felszabadul a labda eltalálásához. Érdekes megjegyezni, hogy ennél a folyamatnál az ütő sebessége nem az ütési ponton lesz maximális, hanem az átütési ponton. Ennek az az oka, hogy ebben a modellben az ütő bevetésének energiatárolási és -felszabadítási folyamata a tárolt energiára támaszkodik: ez az energia vagy ütősebességgé alakítható át, vagy átadható a labdának az ütéskor. Ez azt jelenti, hogy az ütő sebességének növelése csak csökkentené az energia átadását a labdára, csökkentve ezzel az ütőlabda sebességét.

A 12. ábrán két hullám látható, az egyik balról, a másik jobbról, amelyek mozognak és interferálnak egymással, hogy egy nagyobb hullámot hozzanak létre. A Twisting modell azt is feltételezi, hogy a két ellentétes hullámhoz hasonlóan az alsó és felső test mozgásának interferenciája is nagyobb energiát tárol. A mozgás a “hullám” tulajdonságával/profiljával rendelkezik, mint egy rugó, ami megmagyarázza, hogy miért fontos az időzítés az ütésnél. A Twisting modellben a dobáshoz/ütéshez szükséges energia rugalmas energiaként írható le, mint például egy rugó összenyomása.

Azt a folyamatot gyakran félreértik “forgásként”, de a forgás és a csavarás különböző dolgok. A csavarodás energiát tárol, a forgás viszont nem. A Twisting modell a “csavarodáson”, nem pedig a “forgáson” alapul. (13. ábra)

2) Mechanika az Ütés tudományában: Williams azt írta, hogy a legfontosabb dolog, amire gondolni tudott, a csípő felhúzása: Most, hogy a súlyod egyenletesen van elosztva, a csípőd vízszintesen indul. A csípővel addig nem foglalkozol, amíg ténylegesen el nem kezded a lendítés végrehajtását. A csípő és a kezek kakasodnak, ahogy a vezető lábadat lépésre mozgatod, az elülső térd befelé fordul, hogy segítse a csípő hátrafordulását. A csípődet a lépés közben felhúzod, és nagyon fontos, hogy ezt jól csináld. Ez egy ingamozgás. Egy metronóm-mozgás és ellenmozgás. Talán észre sem vetted, de így dobod a labdát. Visszamész hátra, majd előre. Nem ott kezded hátulról. És nem úgy “kezded” a lendítésedet, hogy a csípődet felhúzod.” Ted Williams with John Underwood, The Science of Hitting, (New York: Simon & Schuster, 1971).

Vizsgáljuk meg ezt a csavarodási modellhez képest. Williams könyvének két képét felhasználva, a 14. és 15. ábrán fekete-fehér nyilakkal és vonalakkal egészítjük ki, hogy bemutassuk, hogyan tárolódik és szabadul fel az energia a Twisting modell szerint.

A 14. ábrán két szürke nyíl jelzi a “csípő felhúzását”. A 15. ábrán két nyíl a deréknál és az alsótestnél szemlélteti az ingaműködést, a “mozgást és ellenmozgást”, a vonal pedig azt jelzi, hogyan tárolódik az energia a testben.

A 16. és 17. ábra az energia felszabadításának folyamatát szemlélteti. A csavarodási modell előrejelzése elég jól illeszkedik Williams magyarázatához. Olyan, mintha egy kirakós hiányzó részeit raknánk össze.

Tegyük fel, hogy a játékos testét egy lemezrugónak képzeljük el. Ahhoz, hogy a tányérrugóban energiát tároljunk a rugó hajlításával, az egyik végét rögzíteni kell. Emiatt a csavarodási modell elméletileg azt jósolja, hogy a súlynak az első lábra való áthelyezése segít az energia tárolásában a testben.

Egy másik jóslat magára az ütő lendítésére vonatkozik. A Twisting modell azt jósolja, hogy az ütő lendítése egy cselekvés, két folyamattal: az energia tárolásának és az energia felszabadításának folyamatával. Ismét tegyük fel, hogy a játékos egy tányérrugó (15. ábra, 16. ábra). Egy lágy rugó könnyen meghajlik, így a lágy izmok használata segíti a tárolási folyamatot. Miután a tányér meghajlott, egy erősebb tányér alkalmas a nagyobb energia felszabadítására. Ez azt jelenti, hogy a folyamat felszabadító részében a kemény izmok használata jobb az ütéshez (17. ábra). Ez nem szerepel a könyvben, de Williams közismerten így nyilatkozott: “Lassan, lassan, lassan, lassan, gyorsan, gyorsan, gyorsan, gyorsan.” Jerome Holtzman The Jerome Holtzman Reader című könyvéből például az “A Splendid Pitch on the Art of Hitting” idézi Williams mondását egy ütőklinika során: “Légy gyors gyors gyors gyors! Az egyetlen módja annak, hogy gyorsak legyünk, hogy használjuk a csípőnket. A csípőnek kell vezetnie az utat.” George Will 2003. június 3-i, országosan szindikált politikai rovatában ezt így idézi: “Ted Williams szabálya az ütésről: ‘Várj, várj, várj, aztán gyorsan, gyorsan, gyorsan, gyorsan'”. Williams talán ugyanezt próbálta kifejezni.”

Twisting Model and Rotational Model

A 18. ábra egy egyszerűsített ábrát mutat, amely már nem is hasonlít egy baseball-mozdulatra. Az ütő csak egy kerek tömeg, amelyet egy összenyomott tekercsrugó vetít egyenesen egy testbe.

Ez a modell azt jósolja, hogy míg az ütő sebessége lassú, addig a rugóból származó erő (gyorsulás) nagy. Hasonlóképpen, amíg az ütő sebessége nagy, a tekercsből származó erő alacsony lesz. Ez tehát alkalmas lenne egy inside-out lengésmodellhez.

Ezeken kívül, mivel az ütő egyenesen a labdára vetül, figyelembe kell venni a test hatását is az ütközéskor. Más szóval az ütközés pillanatában a labda nem csak önmagában az ütőt, hanem a játékos testével tartott ütő kombinációját is eltalálja. A test mint “tehetetlenségi tömeg” hatásának úgy kell működnie, hogy nagy impulzust adjon.

Egyszerűsített csavarodási modell (18. ábra)

Ha ezt összehasonlítjuk a hagyományos forgási modellel (19. ábra) és annak egyszerűsített modelljével (20. ábra), az egyszerűsített csavarodási modell nagyon eltérő.

Pörgetési modell / A baseball fizikája (19. ábra)
Egyszerűsített forgási modell (20. ábra)

A különbség nem csak a megjelenésben van. Mivel a Rotációs modell csak a forgásirányú impulzust veszi figyelembe, az optimális állapot az lenne, ahol az ütő sebessége a becsapódáskor maximális. A Rotációs modell nem veszi figyelembe a test felől érkező impulzust. Valójában, mivel a Rotációs modell optimális állapota a labda testre szögletes ütése, a test felől érkező impulzus nem jelenik meg ebben az állapotban. Talán ez az oka annak, hogy a testtől származó impulzus/gyorsulás évekig nem volt része az ütésmechanikai vitának?

A valóságban mind a forgásirányú, mind az egyenes irányú impulzusnak működnie kell az ütközéskor. Például az ellenkező mezőnybe történő ütéshez az egyenes irányú impulzus használata hasznosnak kellene lennie. Williams a könyvében leírta ezt a belülről kifelé irányuló lendítést, és a Csavarodási modell ezt jósolja meg.

Összefoglalás

Ahelyett, hogy terepi teszteredményeket mutatnánk be, ez a cikk a Csavarodási modell értékelését írja le Ted Williams Az ütés tudománya című könyvében az ütéstechnikára vonatkozó magyarázataival összehasonlítva. Ez az elemzés azt látszik mutatni, hogy a Twisting Modell jól illeszkedik Williams meglátásaihoz, és sok profi játékos mechanikáját magyarázza meg. A hagyományos Rotációs Modell, amely csak az ütősebességen alapuló ütőimpulzust veszi figyelembe, nem tudja megmagyarázni az ellenkező mezőre történő erőteljes ütés mechanizmusát.

A Twisting Modellnek számos gyakorlati alkalmazása van. Mivel azt jósolja, hogy a potenciális energia előállításának kritikus pontja a csípőízület körüli rugalmas mozgás, a csípőhajlítást maximalizáló megfelelő gyakorlatok bevezetése a következő hatásokkal járhat:

  • A fiatal sportolók erőfejlesztésének javítása
  • A játékosok pályafutásának meghosszabbítása
  • A sérülések megelőzése
  • A gyermekek/játékosok távol tartása az izomerősítő gyógyszerek használatától, mivel az izomerő nem kritikus a Twisting Modell szempontjából

A Twisting Modell baseballban rejlő lehetőségeinek jövőbeli fejlesztéséhez további vizsgálatok szükségesek.

TAKEYUKI INOHIZA egy tokiói vegyipari vállalat műszaki értékesítésében dolgozik, ahol elektronikai és bevonatokhoz használt katalizátorokkal és gyantákkal foglalkozik. Kedvenc baseballcsapata a Chiba Marines (amelyet korábban Bobby Valentine irányított). Családja, amelynek tagja a felesége és két fia, a stadionjuk és a Valentine Way közelében él. BA diplomáját a Rikkyo Egyetemen (Szent Pál Egyetem), BS diplomáját pedig a Tokiói Tudományegyetemen szerezte. Ez az első kutatási cikke, amelyet a tengerentúlon publikált.

Köszönet

Külön köszönet a SABR embereinek, különösen Dr. Dave Baldwinnak, aki a Senators dobója volt. Az ő útmutatása és irányítása nélkül nem tudtam volna megírni ezt a dolgozatot. Nagyon szépen köszönöm. Továbbá köszönöm barátaimnak a King Industries Inc. Chris Fesenmeyer folyamatosan bátorított, hogy elvégezzem ezt a kutatást. Dan Miller kedvesen elvitt Bostonba a Connecticut állambeli Norwalkból a kutatási találkozóra, Dr. Len Calbo pedig ellenőrizte a nyers vázlatomat, hogy kijavítsa az angolomat, és hasznos ajánlásokat adott. Nagyra értékelem kedves támogatásukat. És végül, de nem utolsósorban a legmélyebb tiszteletem Ted Williamsnek, Az ütés tudománya című könyv szerzőjének.

Források

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

Batting no Kagaku (The Science of Hitting), 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 (The Physics of Baseball fordítása), Robert K. Adair, 1996, Kinokuniya shoten.

“A Twisting Model új ütőmodellje”, Takeyuki Inohiza, 2011, Kiadó: 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 és D. E. Lieberman, 2013, Nature 498.

Vélemény, hozzászólás?

Az e-mail-címet nem tesszük közzé.