تاريخ الفيزياء
علماء الفيزياء
الفيزياء الكلاسيكية
الميكانيك
الديناميكا الحرارية
الكهربائية والمغناطيسية
الكهربائية
المغناطيسية
الكهرومغناطيسية
علم البصريات
تاريخ علم البصريات
الضوء
مواضيع عامة في علم البصريات
الصوت
الفيزياء الحديثة
النظرية النسبية
النظرية النسبية الخاصة
النظرية النسبية العامة
مواضيع عامة في النظرية النسبية
ميكانيكا الكم
الفيزياء الذرية
الفيزياء الجزيئية
الفيزياء النووية
مواضيع عامة في الفيزياء النووية
النشاط الاشعاعي
فيزياء الحالة الصلبة
الموصلات
أشباه الموصلات
العوازل
مواضيع عامة في الفيزياء الصلبة
فيزياء الجوامد
الليزر
أنواع الليزر
بعض تطبيقات الليزر
مواضيع عامة في الليزر
علم الفلك
تاريخ وعلماء علم الفلك
الثقوب السوداء
المجموعة الشمسية
الشمس
كوكب عطارد
كوكب الزهرة
كوكب الأرض
كوكب المريخ
كوكب المشتري
كوكب زحل
كوكب أورانوس
كوكب نبتون
كوكب بلوتو
القمر
كواكب ومواضيع اخرى
مواضيع عامة في علم الفلك
النجوم
البلازما
الألكترونيات
خواص المادة
الطاقة البديلة
الطاقة الشمسية
مواضيع عامة في الطاقة البديلة
المد والجزر
فيزياء الجسيمات
الفيزياء والعلوم الأخرى
الفيزياء الكيميائية
الفيزياء الرياضية
الفيزياء الحيوية
الفيزياء العامة
مواضيع عامة في الفيزياء
تجارب فيزيائية
مصطلحات وتعاريف فيزيائية
وحدات القياس الفيزيائية
طرائف الفيزياء
مواضيع اخرى
ضرب كرة البيسبول فيزياء الضربة المثالية: علم البيسبول في جزء من الثانية
المؤلف:
المصدر:
سيرك الفيزياء الطائر
الجزء والصفحة:
ص47
2025-07-09
12
إذا كنت تستخدم يدك اليمنى، فلماذا حين تُمسك المضرب تكون يدك اليمنى أعلى من يدك اليسرى، وتُولي الرامي جانبك الأيسر؟ كم من الوقت تستغرق كرة البيسبول كي تصل إلى قاعدة الضارب؟ كم متاح لك من الوقت لتنفيذ الضربة؟ وما مقدار الخطأ الذي يُمكن أن يحدث ومع ذلك تنجح في ضرب الكرة؟
يفضل اللاعبون الذين يُحبُّون ضرب الكرة حتى خارج حدود الملعب أن يستخدموا مضارب ثقيلة، ويزعمون أن الوزن الإضافي في عملية الاصطدام يؤدي إلى ضرب الكرة لمسافة أبعد. يختار لاعبون آخرون مضارب خفيفة الوزن أو متوسطة الوزن للسبب عينه. (أحيانًا، حين يُستخدَم مضرب خشبي، يركب اللاعب بصورة غير قانونية قلبا من الفلين كي يُخفّف الوزن.) من المحقُّ في ذلك الجدال حول الوزن؟ أينبغي على اللاعب الإحماء باستخدام مضرب قياسي مُثبت على طرفه الخارجي حلقة من الرصاص، أم باستخدام
مضرب أخف كثيرًا أو أثقل كثيرًا من المضرب الذي سيستخدم في المباراة؟ أي موضع من المضرب يجب أن تصطدم به الكرة كي تكتسب أكبر قدر من السرعة؟ لماذا يتسبب المضرب أحيانًا في لسع يديك ويُحاول الإفلات من قبضتك عند ارتطامه بالكرة؟ كان الرامون يخشون كثيرًا قوة الضارب الأسطوري بيب روث لدرجة أنهم أحيانًا كانوا يتعمدون رمي كرات بطيئة بدلا من السريعة؛ إذ كانوا يَظُنُّون أنه لو ارتطمت الكرة بالمضرب ببطء، فسترتد عنه ببطء؛ ومِن ثَمَّ لن تُقذَف لمسافة بعيدة. هل كان تفكيرهم سليما؟
الجواب: إذا كنت شخصًا يستخدم يده اليمنى فأنت في المعتاد تستخدمها في أداء المهام التي تستلزم منك التحكُّم، كالكتابة مثلا. تُعد أرجحة المضرب أحد هذه المهام؛ لأنك كي تضرب الكرة سيتعين عليك أرجحة المضرب دون ارتكاب أخطاء. وحين تُؤرجح المضرب فأنت تدفعه بيدك وذراعك اليُمنى بينما تجذبه بيدك وذراعك اليُسرى. يبذل جانبك الأيسر معظم الجهد، بينما يتولى جانبك الأيمن معظم عملية التوجيه. ويُمكنك توجيه المضرب على نحو أفضل إذا كانت يدك اليمنى في موضع مُرتفع، ويمكنك جذب المضرب على نحو أ أفضل إذا كانت يدك اليسرى في موضع منخفض. في وضعية الوقوف التقليدية التي تواجه فيها الرامي بجانبك الأيسر، يكون بوسعك الاستدارة نحو الكرة المقذوفة بينما يدك المتحكمة خلف المضرب؛ حيث يمكنها توجيه حركة المضرب على نحو أسهل.
حتى الكرة البطيئة تستغرق أقل من ثانية كي تصل إلى قاعدة الضارب، بينما الكرة السريعة قد تستغرق زمنًا قصيرًا للغاية لا يزيد عن 0,4 ثانية. (تحقق رقم قياسي لسرعة الكرة مقداره 100,9 ميل في الساعة في 20 أغسطس عام 1974 على يد نولان رایان وكان وقتها يلعب في فريق كاليفورنيا إيجلز ) يُتاح لك بالفعل أقل من 0,4 ثانية؛ لأن عليك أولا أن تُقيم الرمية ثم تُقَدِّر ذهنيًا مسار الكرة عند لوحة الضارب باستطاعة اللاعبين المحترفين أرجحة المضرب في 28, 0 ثانية تقريبًا، لكن بعض الضاربين المهرة يستطيعون أرجحة المضرب في زمن قليل للغاية يبلغ 0,23 ثانية. القدرة على أرجحة المضرب بشكل أسرع تمنح اللاعب مزية دراسة مسار الكرة لوقت أطول قبل البدء في الأرجحة.
كي تضرب الكرة خارج حدود الملعب، يجب أن يكون توجيهك للمضرب دقيقًا في حدود بضعة أجزاء من الملي من الثانية. فإذا كان المضرب منخفضًا قليلًا، فستعلو الكرة، وإذا كان مرتفعًا قليلًا، فستضرب الكرة الأرض قبل أن تقطع مسافة بعيدة. علاوةً على ذلك، يجب أن يكون توقيت الضرب دقيقًا في حدود بضعة أجزاء من الملي من الثانية. وما يزيد من صعوبة المهمة هو أن عليك القيام بكل هذا من دون أن ترى الكرة وهي تقترب من المضرب، لأن جهازك البصري يعجز عن تتبعها خلال الجزء الأخير من مسارها. ومن قبيل العجب أن بعض اللاعبين ينجحون باستمرار في ضرب الكرة.
أوضحت التجارب أن سرعة الكرة المضروبة تتحسن مع زيادة وزن المضرب؛ وذلك إلى أن يتجاوز الوزن نحو 35 أو 40 أوقية. والمضرب ذو الوزن المتوسط (نحو 32 أوقية) أفضل من المضرب الثقيل لثلاثة أسباب على الأقل؛ سببان منهما معروفان بصورة بديهية لمعظم اللاعبين؛ فالمضرب ذو الوزن المتوسط أسهل في الأرجحة وفي التحكم من المضرب الثقيل. كلا هذين العاملين يرجعان إلى اتسام المضرب بـ «قصور دوراني» أقل؛ بمعنى توزيع الكتلة نسبةً إلى المركز (أو) المراكز الذي يدور المضرب حوله في أثناء الأرجحة. السبب الثالث يتعلق بانتقال الطاقة خلال الاصطدام بين المضرب والكرة. بصورة عامة، يتحسن انتقال الطاقة عند اصطدام أي جسمين كلما كان الجسمان أكثر تقاربا من حيث الكتلة (أو الوزن)؛ ومِن ثَمَّ في حالة اصطدام المضرب والكرة، حين يكون المضرب متوسط الوزن ينتقل قدر من الطاقة من المضرب إلى الكرة أكبر مما في حالة المضرب الثقيل الوزن. لماذا إذن يُفضّل بعض الضاربين استخدام مضرب ثقيل الوزن؟ ربما يكون الاختيار مبنيا على الطول المصاحب للمضرب؛ فالمضرب الخفيف قصير، ويتطلب من اللاعب أن يقف بالقرب من قاعدة الضرب. وإذا تحركت الكرة عبر الجزء القريب من «منطقة الضرب»،
فربما يتعين على اللاعب أن يضربها بالجزء القريب من المقبض. وكما سنوضّح فيما يلي، فإنَّ مثل هذا الاصطدام يُقلل بشدَّة من احتمالات تحقيق ضربة جيدة. ومن أجل تجنب هذه المشكلة، قد يختار اللاعبون مضربًا أثقل وزنًا بسبب الطول الإضافي الذي يتمتع به. يمكنهم حينئذ الوقوف على مسافة أبعد من قاعدة الضرب؛ ومِن ثَمَّ يحدث الاصطدام في منطقة أفضل من المضرب.
تكشف التجارب أن اللاعب سوف يُؤرجح المضرب بسرعة «أقل» لو أنَّ اللاعب أجرى عملية الإحماء مستخدمًا مضربًا أثقل أو أخفَّ وزنًا، أو مضربًا مُثبتًا به حلقة من الرصاص على طرفه الخارجي. يبدو أن السبب هو أنه عند الإحماء باستخدام المضرب؛ فإنَّ اللاعب يُرسخ برنامجًا عقليا معينًا (كيفية استخدام العضلات ) من أجل أرجحة المضرب. وإذا كان المضرب المستخدم في الإحماء مختلفًا بدرجة كبيرة عن ذلك المستخدم في اللعب، فحينها لن يكون البرنامج العقلي ملائماً تمامًا، ولن يُؤرجح المضرب المستخدم في اللعب جيدا.
تعتمد القوى التي تشعر بها عند اصطدام المضرب بالكرة على موضع الاصطدام على جانب المضرب. في المعتاد يدفع الاصطدام المقبض ويُديره، لكن ليس إذا ضربت الكرة «البقعة المثالية» المعروفة باسم «مركز الصَّدم». فإذا وقع الاصطدام بين مركز الكتلة ومركز الصدم، يُدفع المقبض حينها في اتجاه الرمية وإذا وقع خارج مركز الصدم، يندفع المقبض نحو الرامي.
ثمة بقعة مثالية أخرى مرتبطة بالذبذبات التي يُمكن لعملية الاصطدام أن تُحدثها في المضرب، والذي يُمكن أن يتسبب في لسع يدك. في أغلب الحالات يظهر نوعان من الذبذبات على المضرب النوع الأبسط منهما، ويُسمَّى الذبذبات «الأساسية»، هو ذلك الذي فيه يتذبذب الطرف البعيد للمضرب بالقدر الأقصى. وعلى الأغلب لن تُلاحظ هذا التذبذب بسبب ـ تردده المنخفض.
التذبذب الآخر، والمسمَّى النغمة التوافقية الأولى، محسوس بدرجة كبيرة بل ويُمكن أن يُؤذِي يديك قليلا، وفيه يتذبذب الطرف الحرُّ للمضرب بعنف، لكن هناك نقطة، تُسمى العقدة» تكون قريبة منك بصورة ما ولا يتغير موضعها مطلقًا. هذه البقعة تُسمى هي الأخرى البقعة المثالية؛ لأنه لو ضربت الكرة هذه البقعة فإن النغمة التوافقية الأولى لن تُنتَج؛ ومن ثم لن يكون هناك أي تذبذب محسوس في يديك.
يُمكنك العثور على العقدة في مضربك عن طريق تدليته من بين أصابعك والنقر على جانبه. حين تُصيب العُقدة، ستلاحظ عدم وجود ذبذبات، أو وجود ذبذبات قليلة للغاية لكن حين تضرب النقاط الأخرى، خاصة تلك القريبة من مركز المضرب، يُمكن الإحساس بالذبذبات وسماعها.
من أجل منح الكرة أكبر سرعة ممكنة، عليك في العموم أن تضربها في نقطة بين البقعتين المثاليتين ومركز الكتلة، غير أن الموضع المحدد يعتمد على السرعة الأولية للكرة وعلى نسبة كتلة المضرب إلى كتلة الكرة. وكلما كانت الكرة أسرع أو المضرب أخف، فمن المفترض أن تضرب الكرة المضرب في موضع أقرب إليك.
أتصور أن بيب روث كان يبتسم ابتسامة عريضة حين كان يرى كرة بطيئة وهي تقذف نحوه. إن ضرب الكرة خارج الملعب يعتمد بالأساس على التحكم في المضرب أثناء الأرجحة، وعلى التقدير الدقيق للموضع الذي سيتحرك فيه المضرب عبر لوحة الضارب. وكانت الكرة البطيئة تمنح بيب روث فرصة كبيرة لضبط موضع الأرجحة وتوقيتها.
الاكثر قراءة في الفيزياء العامة
اخر الاخبار
اخبار العتبة العباسية المقدسة

الآخبار الصحية
