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

dec. 8, 2021
admin

„Modelul de răsucire” este un model biomecanic al mișcării fizice care explică de ce ideile noastre actuale despre mecanica baseball-ului – viteza bâtei, rotația șoldurilor, „puterea” – sunt insuficiente pentru a explica pe deplin ceea ce se întâmplă atunci când bâta lovește mingea. În acest articol, autorul prezintă „Modelul de răsucire”, arătând modul în care acesta susține teoria lui Ted Williams despre lovirea mingii din The Science of Hitting.

„Modelul de răsucire” este un model biomecanic al mișcării fizice care explică de ce ideile noastre actuale despre mecanica baseball-ului – viteza bâtei, rotația șoldurilor, „puterea” – sunt insuficiente pentru a explica pe deplin ce se întâmplă atunci când bâta lovește mingea. În acest articol aș dori să prezint „Modelul de răsucire”, arătând modul în care acesta susține teoria de lovire a lui Ted Williams din „The Science of Hitting”. Modelul răsucirii este mai puțin cunoscut decât modelul convențional al rotației. Studiile de teren asupra modelului de răsucire au început abia recent.

The Science of Hitting este o carte excelentă. Tot ceea ce Ted Williams a învățat despre lovire de-a lungul carierei sale este cuprins în această carte. Cu toate acestea, explicația sa despre mecanica de lovire este vagă: se bazează pe percepțiile sale personale. Recent am descoperit că, aplicând teoria Modelului de răsucire, explicația lui Williams privind mecanica lovirii devine mai clară și permite o mai bună înțelegere în ceea ce privește mișcarea pentru producerea impulsului la lovire.

MODELUL DE RĂSTURNARE

1) Mecanica Modelului de răsucire: Modelul de răsucire pornește de la premisa că cele mai importante elemente ale loviturii (sau ale aruncării) sunt structura corpului și mișcarea adecvată. Această mișcare este mai importantă decât a avea doar mușchi mari, deoarece contracția musculară nu este sursa directă a puterii de lovire în acest model.

În figurile 1 și 2 îndoiesc iarba de păr pentru a demonstra cum este stocată energia în iarbă. Prin îndoirea ierbii, se stochează energie care este eliberată atunci când iarba se îndreaptă sau „pocnește înapoi”. Pentru a îndoi iarba, sunt necesare două forțe diferite în direcții opuse. Săgeata de jos este forța adăugată de mână, iar săgeata de sus este forța din țepușă care se opune mișcării, așa-numita forță „fictivă”.

Ne folosim corpul în același mod atunci când lovim (sau aruncăm) o minge. Când lovim (sau aruncăm, producem forță atunci când partea superioară a corpului (deasupra articulațiilor șoldului) și partea inferioară a corpului (sub articulațiile șoldului) se mișcă în direcții opuse.

În figura 3, o jucătoare de tenis este pe cale să lovească o minge folosindu-și partea superioară a corpului și partea inferioară a corpului în moduri distincte. Ea se răsucește mai întâi înapoi și apoi se mișcă înainte. În partea inferioară a corpului, prin deplasarea greutății ei și pasul interior, forța de răsucire a ricoșeului este adunată și răsucirea înainte a părții superioare a corpului ei este întârziată. Combinația de răsucire înmagazinează energie în corpul ei care este folosită atunci când lovește mingea.

Figurile 4-7 înfățișează un jucător din liga majoră care aruncă o minge rapidă. El își folosește, de asemenea, partea superioară a corpului și partea inferioară a corpului în moduri diferite. În figura 4, el se răsucește în spate și face un pas înainte, schimbându-și greutatea cu scopul de a crea o răsucire de revenire în partea inferioară a corpului. În figura 5, răsucirea de revenire și răsucirea părții superioare a corpului stochează energie în piciorul din față. În aceste figuri, forța fictivă din brațul său stâng – de la tragerea „brațului și mingii” – se vede clar. Combinația acestor forțe stochează energie în corpul său precum curbura în iarba de păr. Am trasat o linie pe figuri pentru a indica modul în care energia este stocată și eliberată ca în iarba de păr. Deoarece „răsucirile” sunt centrate pe articulațiile șoldurilor, cu cât este mai mare mișcarea în jurul articulațiilor șoldurilor, cu atât mai multă energie poate fi stocată pentru a arunca mingea.

Modelul de răsucire presupune că același proces de „stocare și eliberare a energiei” este important și pentru mecanica loviturii. Figurile 8-11 arată un jucător din liga majoră care parcurge procesul de lovire. Figura 8 arată cum se face prima răsucire în spate – denumită în mod obișnuit „înclinarea șoldului”. În figura 9, o răsucire de revenire este produsă prin deplasarea greutății și pasul înăuntru împreună cu o tragere a bâtei pentru a stoca energie. În figurile 10 și 11, energia este eliberată pentru a lovi mingea. Este interesant de remarcat faptul că în acest proces viteza bâtei nu va fi maximă în punctul de lovire, ci mai degrabă în punctul de urmărire. Acest lucru se datorează faptului că, în acest model, procesul de stocare și eliberare a energiei de desfășurare a bâtei se bazează pe energia stocată: această energie poate fi transformată fie în viteză a bâtei, fie transferată către minge la impact. Acest lucru înseamnă că o creștere a vitezei bâtei nu ar face decât să reducă transferul de energie către minge, reducând viteza mingii lovite.

Figura 12 arată două valuri, unul din stânga, celălalt din dreapta, care se deplasează și interferează unul cu celălalt pentru a genera un val mai mare. Modelul de răsucire presupune, de asemenea, că, la fel ca cele două valuri opuse, interferența mișcărilor din partea inferioară a corpului și din partea superioară a corpului stochează o energie mai mare. Mișcarea are proprietatea/profilul unui „val”, ca un resort, ceea ce explică de ce sincronizarea este importantă pentru lovire. În Modelul de răsucire, energia pentru aruncare/ lovire poate fi descrisă ca energie elastică, cum ar fi comprimarea unui resort.

De multe ori, acest proces este înțeles greșit ca „rotație”, dar rotația și răsucirea sunt lucruri diferite. Răsucirea stochează energie, dar rotația nu o face. Modelul de răsucire se bazează pe „răsucire”, nu pe „rotație”. (Figura 13)

2) Mecanică în The Science of Hitting: Williams a scris că cel mai important lucru la care s-a putut gândi este înclinarea șoldurilor: Acum, cu greutatea distribuită uniform, șoldurile încep la nivel. Nu-ți faci griji cu privire la șolduri până când nu începi efectiv executarea loviturii. Șoldurile și mâinile se coc pe măsură ce mutați piciorul de plumb la pas, genunchiul din față întorcându-se pentru a ajuta șoldurile să se rotească înapoi. Vă înclinați șoldurile în timp ce faceți pasul și este atât de important să faceți asta cum trebuie. Este o acțiune pendulară. O mișcare de metronom și o contra-mutare. Poate că nu v-ați dat seama, dar aruncați mingea în acest fel. Te duci înapoi și apoi vii înainte. Nu începi de acolo. Și nu-ți „începi” balansul cu șoldurile înclinate.” Ted Williams cu John Underwood, The Science of Hitting, (New York:Simon & Schuster, 1971).

Să examinăm acest lucru în raport cu modelul de răsucire. Folosind două imagini din cartea lui Williams, figurile 14 și 15 adaugă săgeți și linii albe și negre pentru a arăta cum este stocată și eliberată energia în cadrul Modelului de răsucire.

În figura 14, două săgeți gri indică „armarea șoldului”. În figura 15, două săgeți la nivelul taliei și al părții inferioare a corpului ilustrează acțiunea pendulului, „mișcare și contramutare”, linia indicând modul în care energia este stocată în corp.

Figura 16 și 17 ilustrează procesul de eliberare a energiei. Predicția modelului de răsucire se potrivește destul de bine cu explicația lui Williams. Este ca și cum am pune cap la cap piesele lipsă ale unui puzzle.

Supunem că ne imaginăm corpul unui jucător ca pe un arc de placă. Pentru a stoca energie în arcul cu plăci prin îndoirea acestuia, un capăt trebuie să fie fixat. Din acest motiv, modelul de răsucire prezice teoretic că deplasarea greutății pe piciorul din față ar ajuta la stocarea energiei în corp.

O altă predicție se referă la lovirea bâtei în sine. Modelul de răsucire prezice că balansul cu bâta este o singură acțiune cu două procese: un proces de stocare a energiei și un proces de eliberare a energiei. Din nou, să presupunem că un jucător este un arc de placă (Figura 15, Figura 16). Un resort moale se îndoaie ușor, astfel încât utilizarea mușchilor moi ajută la procesul de stocare. Odată ce placa este îndoită, o placă mai puternică este potrivită pentru a elibera o energie mai mare. Asta înseamnă că în partea de eliberare a procesului, utilizarea mușchilor tari este mai bună pentru lovire (Figura 17). Acest lucru nu se regăsește în carte, dar Williams era cunoscut pentru comentariile sale: „Încet, încet, încet, rapid, rapid, rapid.” De exemplu, din cartea lui Jerome Holtzman, The Jerome Holtzman Reader, „A Splendid Pitch on the Art of Hitting” îl citează pe Williams spunând în timpul unei clinici de lovire: „Fii rapid, rapid, rapid! Singurul mod de a fi rapid este să-ți folosești șoldurile. Șoldurile trebuie să deschidă drumul”. George Will, într-o coloană politică distribuită la nivel național la 3 iunie 2003, îl citează ca fiind „regula lui Ted Williams despre lovire: „Așteaptă, așteaptă, așteaptă, așteaptă, apoi repede, repede, repede, repede”.”” Este posibil ca Williams să fi încercat să sublinieze același lucru.

Modelul de răsucire și modelul de rotație

Figura 18 prezintă o diagramă simplificată care nu mai pare să semene cu o mișcare de baseball. O bâtă este doar o masă rotundă care este proiectată în linie dreaptă de un resort spiralat comprimat într-un corp.

Acest model prezice că în timp ce viteza bâtei este lentă, forța (accelerația) exercitată de resort este mare. De asemenea, în timp ce viteza liliacului este mare, forța de la bobină ar fi mică. Așadar, acest lucru ar fi potrivit pentru un model de swing inside-out.

În plus, deoarece bâta este proiectată direct spre o minge, ar trebui luată în considerare și influența corpului la impact. Cu alte cuvinte, în momentul coliziunii, mingea lovește nu doar bâta singură, ci și combinația dintre bâta ținută de corpul jucătorului. Influența corpului ca „masă inerțială” ar trebui să funcționeze pentru a oferi un impuls mare.

Modelul simplificat de răsucire (figura 18)

Dacă se compară cu modelul convențional de rotație (figura 19) și cu modelul simplificat al acestuia (figura 20), modelul simplificat de răsucire este foarte diferit.

Modelul rotațional / Fizica baseball-ului (Figura 19)
Modelul rotațional simplificat (Figura 20)

Diferența nu este doar în aparență. Deoarece modelul Rotațional ia în considerare doar impulsul în direcția de rotație, condiția optimă ar fi aceea în care viteza bâtei este maximă la impact. Modelul rotațional nu ia în considerare impulsul dinspre corp. De fapt, din moment ce condiția optimă a modelului rotațional este lovirea unei mingi perpendiculare pe corp, impulsul dinspre corp nu va apărea în această condiție. Poate că acesta este motivul pentru care impulsul/accelerația de la corp nu a făcut parte ani de zile din discuția despre mecanica lovirii?

În realitate, atât impulsul în direcția de rotație, cât și impulsul în direcția dreaptă ar trebui să funcționeze la impact. De exemplu, pentru a lovi în terenul opus, utilizarea impulsului în direcția dreaptă ar trebui să fie utilă. Williams a descris această lovitură inside-out în carte, iar Modelul de răsucire o prezice.

CONCLUZIE

În loc să prezinte rezultatele testelor de teren, acest articol descrie o evaluare a Modelului de răsucire în comparație cu explicațiile lui Ted Williams privind tehnica de lovire în The Science of Hitting. Această analiză pare să arate că modelul Twisting se potrivește bine cu ideile lui Williams și explică mecanica multor jucători profesioniști. Modelul rotațional convențional, care ia în considerare doar impulsul liliacului bazat pe viteza liliacului, nu poate explica mecanismul de lovire cu putere în terenul opus.

Modelul Twisting are multe aplicații practice. Deoarece acesta prezice că punctul critic pentru producerea energiei potențiale este mișcarea flexibilă în jurul articulațiilor șoldului, introducerea unor exerciții adecvate pentru a maximiza flexia șoldului ar putea avea următoarele efecte:

  • Îmbunătățirea dezvoltării puterii la sportivii tineri
  • Prolungarea carierei jucătorilor
  • Prevenirea accidentărilor
  • Avansarea copiilor/jucătorilor de la utilizarea medicamentelor de creștere a mușchilor, deoarece forța musculară nu este critică pentru Modelul de răsucire

Sunt necesare studii suplimentare pentru dezvoltarea potențialului Modelului de răsucire pentru baseball în viitor.

TAKEYUKI INOHIZA lucrează în domeniul vânzărilor tehnice pentru o companie chimică din Tokyo, unde se ocupă de catalizatori și rășini pentru electronică și acoperiri. Echipa sa preferată de baseball este Chiba Marines (condusă anterior de Bobby Valentine). Familia sa, din care fac parte soția și cei doi fii, locuiește în apropiere de stadionul lor și de Valentine Way. Este licențiat al Universității Rikkyo (Universitatea St. Paul) și licențiat al Universității de Științe din Tokyo. Aceasta este prima sa lucrare de cercetare care va fi publicată în străinătate.

Recunoștințe

Mulțumirile mele speciale oamenilor de la SABR, în special doctorului Dave Baldwin, care a fost aruncător pentru Senators. Fără instrucțiunile și îndrumările sale nu aș fi putut să scriu această lucrare. Vă mulțumesc foarte mult. Și, de asemenea, le mulțumesc prietenilor mei de la King Industries Inc. Chris Fesenmeyer, care m-a încurajat în permanență să fac această cercetare. Dan Miller a avut amabilitatea să mă ducă la Boston din Norwalk, Connecticut, pentru întâlnirea de cercetare, iar Dr. Len Calbo a verificat schița mea pentru a-mi corecta engleza și mi-a dat recomandări utile. Apreciez foarte mult sprijinul lor amabil. Și nu în ultimul rând, cel mai profund respect pentru Ted Williams, autorul cărții The Science of Hitting.

Surse

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, Tipărit de Baseball Magazine Sha Co. Ltd.

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

„Un nou model de bătaie pentru modelul Twisting”, Takeyuki Inohiza, 2011, Publicat la Shintaichi Kenkyukai.

„Stocarea energiei elastice în umăr și evoluția aruncării de mare viteză” în HOMO, N.T Roach, M. Venkadesan, M. J. Rainbow și D. E. Lieberman, 2013, Nature 498.

.

Lasă un răspuns

Adresa ta de email nu va fi publicată.