C'est le dernier match de la Major League Baseball World Series. Une pop star acclamée chante l'hymne national et, finalement, les joueurs déambulent sur le terrain. Les fans rassemblés applaudissent follement lorsqu'ils aperçoivent leurs joueurs préférés :le lanceur vedette Nima Arkani-Hamed, home run roi Edward Witten et, bien sûr, l'entraîneur-chef Stephen Hawking. Witten éclipsera-t-il enfin le record d'Albert Einstein du plus grand nombre de succès en carrière ? Seul le temps nous le dira.
S'il vous manque des cartes de baseball pour ces personnes, ne vous inquiétez pas. Il n'est pas encore nécessaire d'ajuster les statistiques de votre ligue de baseball Fantasy. Ce sont tous des physiciens doués, pourtant, malgré leur compréhension des propriétés impliquées dans le sport, aucune équipe de la Ligue majeure de baseball ne les a jamais repêchés.
Le cinéma et la littérature contiennent d'innombrables exemples d'esprits doués appliquant la science pure à un scénario donné afin de s'imposer. Les androïdes et les extraterrestres croquent quelques chiffres pour dominer les tables de billard et de poker. Les génies et les méta-humains appliquent le froid, la logique dure aux situations sociales pour tout réaliser, du succès des rencontres à la manipulation de peuples entiers. De Rain Man et John Nash à Spock et le héros fantastique de fiction Anasûrimbor Kellhus, le message semble être que la science l'emporte à chaque fois sur les compétences et l'entraînement physique.
Il est facile de tomber dans le piège d'attribuer à la science des pouvoirs quasi mystiques. Après tout, la méthode scientifique a fait atterrir des humains sur la lune, une espérance de vie prolongée et rempli nos vies d'innombrables gadgets permettant de gagner du temps.
Alors pourquoi un physicien talentueux ne pourrait-il pas améliorer les chances de victoire d'une équipe de baseball, sinon sur le terrain alors au moins en pirogue ? Des lois physiques solides sous-tendent tout, d'un swing et d'un raté à un grand chelem. Est-ce que tout cet entraînement de force et d'endurance n'est qu'une perte de temps ? Les joueurs de baseball pourraient-ils apprendre plus des cours de physique que de l'entraînement de printemps ?
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Les propriétés de la physique sous-tendent tout ce qui se passe dans le monde physique. Vous buvez une tasse de café ? La physique. Vous enfoncez un clou ? La physique. Vous poursuivez un chat avec un bâton ? Vous l'avez deviné :la physique. En tant que tel, un certain nombre de lois physiques déterminent tout ce qui se passe sur le terrain de baseball.
L'interaction la plus importante sur le terrain de baseball se produit entre le lanceur et le frappeur. Le lanceur lance une balle à 90 milles à l'heure (145 kilomètres à l'heure) de 60 pieds 2 pouces (18,4 mètres) à un frappeur, qui a alors moins de 0,4 seconde pour réagir avant de claquer dans le gant du receveur. Le lanceur vise un carré imaginaire de 15 pouces (38 centimètres) de large au-dessus du marbre. Le frappeur tente alors de frapper la balle avec le centre de masse , une section de 2 pouces (5 centimètres) vers le centre de la chauve-souris, connu comme le endroit idéal . Même les meilleurs frappeurs de la Ligue majeure ne l'ont frappé que 38 pour cent du temps, au mieux.
Alors, comment apprenez-vous à lancer la balle rapide parfaite ou à frapper ce circuit qui sauve le match ? Tout au long de l'histoire du jeu, la réponse a été ce qu'elle est pour toute compétition sportive :entraînement et entraînement. D'une part, un joueur doit avoir les prouesses physiques pour mettre autant d'énergie dans un lancer ou un swing, mais il faut des mouvements réflexes et bien rodés pour le canaliser correctement. Cela signifie des positions particulières et des mouvements de tout le corps qui projettent l'énergie la plus cinétique dans un swing ou un pitch. Un lanceur compétent doit savoir exactement quelle prise placer sur la balle pour lancer une balle rapide, changement, casser la balle ou le knuckleball.
L'objectif de l'entraînement du printemps est de remettre tout le monde en forme et de se remettre en forme pour la saison à venir. Le plus longtemps, l'instruction de frappe et de tangage mettait l'accent sur la pensée intuitive et la répétition à travers des exercices de frappe et de tangage -- pas la science. Ils ont simplement reproduit ce qui fonctionne et l'ont répété jusqu'à ce que les mouvements deviennent une seconde nature.
La physique, cependant, ajoute une dimension entièrement différente au processus.
Vous pouvez penser à la relation entre la physique et le baseball un peu comme celle entre les marins et la mer sur laquelle ils naviguent. Vous n'avez pas besoin de comprendre ce qui se passe sous les vagues ou dans les nuages pour naviguer efficacement sur le navire. Et au base-ball, vous n'avez pas besoin de comprendre la physique sous-jacente pour exceller. Encore, peu importe le jeu, il y a toujours des raisons physiques à son succès ou à son échec. En tant que tel, les gourous du baseball ont déployé beaucoup d'efforts pour cartographier la physique de tout, du lancer d'une balle rapide montante à la réception d'un coup de circuit dans les gradins en tant que fan.
Par rapport à de nombreux autres sports, le baseball professionnel a traîné des pieds dans l'application de la science à ses méthodes d'entraînement. Pendant des années, le folklore et l'instinct l'ont emporté sur la physique, mais les mécanismes de swing et de frappe ont progressivement trouvé leur place dans le jeu. Pendant ce temps, la physique a conduit à des changements drastiques dans des sports tels que le saut à la perche et le lancer de javelot.
Prenez une balle de baseball par exemple. La méthode pour frapper la balle est basée sur une combinaison de position, liquidation et balançoire. Cependant, il y a mécanique de balançoire derrière ce qui rend cette oscillation possible - la multitude d'équations concernant la vitesse, timing et le sweet spot chéri sur la chauve-souris.
Vitesse de la chauve-souris est la vitesse à laquelle la batte entre en contact avec la balle. Rapidité de la chauve-souris est le temps qu'il faut pour balancer la batte de la position de lancement au point de contact. Avec la plupart des joueurs, plus leur vitesse de chauve-souris est grande, plus leur rapidité de chauve-souris est faible. En d'autres termes, les joueurs qui frappent le plus fort, ont tendance à se connecter moins souvent, et les joueurs qui se connectent le plus le font avec moins de vélocité. Les analystes attribuent cela au moment fugace pendant lequel un frappeur doit lire le lancer et décider comment réagir. Ce facteur est appelé temps de décision . Plus le swing est rapide, plus un joueur a de temps de décision.
Mécaniquement, un joueur doit augmenter son temps de décision et arriver au point de contact avec la vitesse maximale. Maintenant, cette information ne servira pas à grand-chose si elle tourne dans la tête d'un joueur juste avant le terrain. Le véritable avantage de cette connaissance de la physique est d'encourager les techniques de swing qui mettent l'accent sur la rapidité des chauves-souris. En entraînant les muscles à se contracter rapidement et avec force, les analystes insistent sur le fait que l'exercice physique peut associer rapidité et vitesse améliorée des chauves-souris [source :Lund].
Alors, un joueur de baseball pourrait-il en apprendre plus en cours de physique qu'en s'entraînant au printemps ? La réponse n'est pas une question de choisir l'un ou l'autre, mais plutôt en appliquant une compréhension utile de la physique à l'entraînement d'un joueur de baseball. La physique peut aider à maximiser l'efficacité de l'exercice et fournir un cadre pour critiquer et améliorer la technique.
Cela étant dit, les joueurs de baseball soulignent souvent les dangers de trop réfléchir sur le terrain. Rappelles toi, les frappeurs n'ont que quelques secondes pour lire un lancer et décider comment se balancer. Cela ne laisse pas beaucoup de temps pour le calcul mental. La formation doit démarrer à un moment donné, ainsi que la vue et une bonne confiance de joueur à l'ancienne. Certains joueurs insistent même sur le fait que les frappeurs les moins intelligents obtiennent les moyennes au bâton les plus élevées [source :CNET TV].
Finalement, comme pour tout sport, les joueurs de baseball et leurs entraîneurs doivent trouver un équilibre entre technologie et tradition. Avec tout le respect que je dois aux physiciens, c'est une chose de comprendre les lois physiques qui sous-tendent un pitch efficace, un autre pour les dupliquer. De même, comme nous l'avons exploré à la dernière page, la vitesse pure de la batte ne compte pas beaucoup si le joueur n'a pas le temps de la canaliser dans un coup.
Il y a un vieil adage qui dit "travailler intelligemment, pas difficile." Au baseball, comme dans la vie, l'avantage est d'atteindre un équilibre des deux.