¿Un bate con corcho realmente golpea una pelota más lejos?

Jun 28 2012
Bueno, claro, porque es más ligero, ¿no? No tan rápido, fanáticos del béisbol y físicos en ciernes. La respuesta es un poco más complicada.
Sosa rompe su bate en septiembre de 2003, la misma temporada en que se descubrió que el legendario bateador había usado un bate con corcho. Ver más fotos deportivas.

Ocupó el puesto 33 en la lista de ESPN de Los 100 momentos más memorables de los últimos 25 años: Sammy Sosa, bateando contra los Devil Rays el 4 de junio de 2003, rompe su bate en un hit contra el lanzador Jeremi González. Cuando el árbitro Tim McClelland recoge la madera astillada, ve un trozo de corcho encajado en el barril. El incidente dejó un huevo en la cara de Sosa y provocó una de las mayores controversias del béisbol: ¿los bates tapados con corcho dan a los bateadores una ventaja injusta?

Para responder a esa pregunta, ayuda comprender, literalmente, los entresijos de los murciélagos tapados con corcho. Un bate de béisbol reglamentario de las Grandes Ligas es una pieza sólida de madera típicamente hecha de fresno o madera de arce. Derek Jeter, por ejemplo, batea un Louisville Slugger hecho de ceniza. Mide 34 pulgadas de largo y pesa 32 onzas (86 centímetros y 907 gramos). Ahora tome el bate de Jeter y taladre una cavidad, a lo largo, en el cañón. Asegúrate de que el diámetro de la cavidad sea de aproximadamente 1 pulgada (2,5 centímetros) y que alcance una profundidad de unas 10 pulgadas (25,4 centímetros). Llene el pozo con un material liviano, como corcho o espuma de poliestireno. Diablos, si tienes algunas Super Balls por ahí, puedes triturarlas y dejar caer las piezas de goma en la cavidad. Finalmente, tape el agujero con masilla para madera para que no se pueda detectar su trabajo manual. Cuando hayas terminado, tienes un bate tapado con corcho. Pero ¿por qué tomarse la molestia?

Bueno, con la madera quitada del barril, el bate es más liviano. Podemos calcular cuánto porque conocemos las dimensiones del pozo. El volumen de un cilindro viene dado por la siguiente ecuación:

V = πr 2 horas

Entonces, el volumen de un agujero de 1 pulgada de diámetro perforado 10 pulgadas en un murciélago sería:

V = (3,14)(0,5 pulgadas)(0,5 pulgadas)(10 pulgadas) = ​​7,85 pulgadas cúbicas = 0,0045 pies cúbicos = 0,00013 metros cúbicos

Ahora podemos calcular la masa de la madera perforada utilizando la ecuación de densidad (d = m/V) y buscando la densidad de la madera de fresno blanco, que es de 670 kilogramos/metro cúbico [fuente: SI Metric ]:

m = dv = (670 kilogramos/metro cúbico)(0,00013 metros cúbicos) = 0,0871 kilogramos = 3,07 onzas

Eso significa que si perforas el bate de Derek Jeter, pesará alrededor de 29 onzas (822 gramos). Por supuesto, está llenando el pozo, por lo que debe tener en cuenta el peso del corcho. Suponiendo que el corcho ocupa el mismo volumen que el agujero y considerando que la densidad del corcho sólido es de 240 kilogramos/metro cúbico, podemos calcular el peso del relleno de corcho [fuente: SI Metric ]:

m = dv = (240 kilogramos/metro cúbico)(0,00013 metros cúbicos) = 0,0312 kilogramos = 1,1 onzas

Entonces, un bate con corcho pesa alrededor de 2 onzas (casi 57 gramos) menos que un bate reglamentario. Para Derek Jeter, esto significaría batear un bate de 850 gramos (30 onzas) en lugar de uno de 907 gramos (32 onzas). Además, llenar un bate de madera con corcho cambia su centro de gravedad , acercándolo a las manos del bateador. Estos dos efectos se combinan para hacer que el palo sea más fácil de balancear, lo que significa que un bateador puede moverlo con más velocidad.

¿Esto realmente importa? Lo hace, y le diremos por qué a continuación.

Ponle un corcho (o no lo hagas en realidad)

La distancia que recorre una pelota bateada depende de qué tan rápido se mueva cuando deja el bate, una variable conocida como velocidad de la pelota bateada o BBS . Aumente BBS, y aumentará la distancia que viajará una bola voladora. El propio BBS depende de dos factores: la velocidad del swing y el peso del bate. Un bate con corcho da como resultado una mayor velocidad de swing, un efecto que tendería a aumentar el BBS. Pero al mismo tiempo, dicho bate pesa menos, lo que significa que transmite menos potencia al chocar y conduce a una disminución de BBS.

En 2011, un equipo dirigido por Alan Nathan y Daniel Russell, dos físicos que estudian con frecuencia la ciencia detrás del béisbol , investigó cómo estas cualidades competitivas de los bates con corcho afectan la velocidad de las bolas bateadas. Su investigación se centró en algo conocido como eficiencia de colisión , o q , un valor relacionado con la capacidad de un bate para convertir un lanzamiento entrante en un golpe sólido. Para un murciélago no modificado, el equipo encontró que q era de aproximadamente 0,214. Para un murciélago tapado con corcho, el valor de q fue 0.193 [fuente: Nathan et al. ]. Luego, calcularon la velocidad de la bola bateada a través de la siguiente ecuación:

BBS = (q)(velocidad de lanzamiento) + (1 + q)(velocidad del bate)

Para un murciélago no modificado, las matemáticas podrían verse así:

BBS = (0,214)(94 mph) + (1,214)(70 mph) = 20,116 mph + 84,98 mph = 105 mph

Para un murciélago con corcho, se ve así (tenga en cuenta que el aumento de 3 mph es una conjetura de nuestra parte):

BBS = (0,193)(94 mph) + (1,193)(73 mph) = 18,142 mph + 87,089 mph = 105 mph

¡Observe que la velocidad de la bola bateada es la misma para ambos bates! La investigación sugiere que las ganancias asociadas con el aumento de la velocidad del bate se ven anuladas por las pérdidas asociadas con la disminución del peso del bate. En otras palabras, el efecto neto de un bate con corcho es cero: no tiene un impacto real en la velocidad de las bolas bateadas y, como resultado, qué tan lejos viajarán en el aire.

Desafortunadamente, esto no termina con la controversia, porque los bates con corcho probablemente tengan otra ventaja. Un buen bateador no solo hace swing más rápido con un bate tapado con corcho. También puede mover el bate con mayor aceleración, lo que significa que puede mover el bate de 0 mph a su velocidad máxima en menos tiempo. Esto le permite esperar más tiempo en el campo, ver mejor un lanzamiento y hacer los ajustes necesarios en su swing. Puede que no conecte más jonrones, pero hará un contacto sólido con más regularidad y probablemente tendrá un mejor promedio de bateo.

Nota del autor

Incluso frente a la evidencia científica, algunos bateadores juran por sus bates tapados con corcho. Es muy posible que exista un efecto placebo en tales situaciones. Después de todo, como le dirá cualquier aficionado, el béisbol se juega tanto en la mente como en el campo.

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Fuentes

  • Natán, Alan. "Comparación del rendimiento de los bates de béisbol". Analistas de béisbol. 18 de enero de 2010. (7 de julio de 2012) http://baseballanalysts.com/archives/2010/01/comparing_the_p.php
  • Nathan, Alan, Lloyd Smith, Warren Faber y Daniel Russell. "Bates con corcho, pelotas con jugo y humidores: la física de hacer trampa en el béisbol". Revista americana de física. Junio ​​de 2011. (25 de julio de 2012) www.acs.psu.edu/drussell/Publications/CheatingPaper.pdf
  • Natán, Alan. "Algunas observaciones sobre los murciélagos con corcho". La física del béisbol. Universidad de Illinois. (25 de julio de 2012) www.npl.illinois.edu/~a-nathan/pob/corked-bat-remarks.doc
  • Russell, Daniel A. "¿Qué pasa con los murciélagos tapados con corcho?" Física y Acústica de Bates de Béisbol y Softbol. Universidad Estatal de Pensilvania. (25 de julio de 2012) http://www.acs.psu.edu/drussell/bats/corkedbat.html
  • Métrica SI. "Densidad de materiales". (25 de julio de 2012) http://www.simetric.co.uk/si_materials.htm
  • Weinberg, Rick. "SPN cuenta los 100 momentos más memorables de los últimos 25 años: atrapan a Sammy Sosa con un bate con corcho". ESPN. (25 de julio de 2012) http://sports.espn.go.com/espn/espn25/story?page=moments/33