Reporter de sănătate și știință

unii

Dacă urmăriți baseballul din liga majoră în acest sezon, urmăriți un joc care a devenit mai puternic recent.

După ce MLB a pus piciorul pe medicamentele care îmbunătățesc performanța la începutul anilor 2000, liga a înregistrat o scădere gravă a numărului de lovituri la domiciliu, dar pare că s-a întors: jucătorii au lovit mult mai multe acasă decât de obicei în acest sezon. . Și creșterea pichetului continuă: pichetele au continuat să arunce mai repede în medie de la începutul anilor 2000.

În același timp, se pare, jucătorii au devenit mai mari. Cercetătorii de la Universitatea Penn State au analizat recent (paywall) înălțimile și greutățile auto-raportate ale jucătorilor de baseball și au constatat că jucătorii de baseball sunt, în medie, mult mai grei decât au fost în secolul anterior. Din 1991 până în 2015, 70% dintre jucători aveau indici de masă corporală (IMC) care îi clasificau ca supraponderali sau obezi. În deceniile precedente, aceste medii au oscilat între 30% și 40%. „Sportivii profesioniști nu sunt imuni de criza în creștere a obezității și pot să nu ofere modele optime de sănătate”, scriu autorii.

Desigur, IMC este adesea considerat o măsură defectuoasă pentru a evalua dacă o persoană este sau nu expusă riscului consecințelor negative asupra sănătății, care uneori pot apărea odată cu a fi mai mari, cum ar fi bolile de inimă, diabetul și cancerul. „Nu știți distribuția mușchilor față de grăsime”, a spus Jayatri Das, un bio-științific care a condus dezvoltarea Institutului Franklin din zona sportivă din Philadelphia, care prezintă știința sportului. Mulți oameni care sunt supraponderali în funcție de IMC nu au markeri în sânge, cum ar fi colesterolul ridicat, asociați cu transportul de grăsimi suplimentare. Sportivii, în special, pot avea IMC înșelător de mari din cauza mușchilor lor mai mari.

Cu toate acestea, fără îndoială, jucătorii de baseball au devenit tot mai mari, mai ales în ultimii ani. Atât masa corporală, cât și IMC au crescut semnificativ între 1990 și 2010 - și, cercetătorii au descoperit într-un studiu din 2014 (paywall), liderii din ligile majore în statistici de lovire au fost, în special, foarte mari.

„Baseball v favorizează antrenamentul de forță și putere”, a subliniat Men’s Health în 2014. Ca urmare, este posibil ca unii jucători de baseball să nu aibă structura musculară slabă caracteristică altor sportivi.

Pare intuitiv: corpurile mai mari ar trebui să poată lovi mai greu un baseball. Dar fizica și fiziologia sunt de acord că mărirea crescută produce o performanță mai bună?

Scopul lovitorilor - dintr-o perspectivă fiziologică - este de a transfera cât mai multă energie din ei în a muta mingea înainte prin lovirea ei cu liliacul, explică Thomas Karakolis, kinezolog și autor al lucrării din 2014. Este vorba despre energie cinetică, genul de energie folosită în mișcare. Este descris prin formula k = (1/2) mv 2, unde m este masa sistemului - aici, greutatea bătătorului și a liliacului - și v este viteza sau viteza, care aici explică mișcarea de bătător și liliac.

Pentru a crește energia cinetică transferată mingii, trebuie să măriți masa și/sau viteza - fără a micșora cealaltă - și să vă asigurați că nu se pierde energie atunci când liliacul dvs. intră în contact cu mingea. Deci, „în teorie, dacă un tip mai mare este la fel de rapid sau puternic ca un alt tip, el ar trebui să poată bate mingea mai departe”, spune Karakolis.

Probabil ajută mușchii mai mari. În 2009, Alan Nathan, un fizician pensionat anterior la Universitatea din Illinois la Urbana-Champaign și pasionat de multă vreme de baseball, a scris o lucrare (pdf - și, mai ales, nepublicată într-un jurnal evaluat de colegi) în care a calculat că dacă presupui că un jucător de baseball începe cu aproximativ 50% din greutatea lor ca mușchi, la fiecare 10% din masa musculară pe care o câștigă se va traduce într-o creștere de aproximativ 3,6% până la 3,9% a vitezei liliacului.

Problema este că, dacă un jucător devine mai mare - chiar dacă și el devine tot mai puternic - s-ar putea să înceapă să-și mute batonul prin zonă mai încet. Acest lucru se întâmplă din cauza unui alt aspect al fizicii: impulsul.

Momentul este tendința lucrurilor care se mișcă să se miște în continuare. Se calculează în două moduri: în primul rând, este produsul masei și al vitezei (p = mv). Dar „partea inversă a impulsului este că este, de asemenea, egală cu forța de ori”, explică Das.

Ține-te de pălării: Forța este egală cu masa înmulțită cu accelerația sau cu cât de repede crește viteza. Momentul, deci, poate fi definit ca: masă x accelerație x timp - unde în acest caz, „timp” este durata necesară pentru a finaliza o oscilație a liliacului.

Este mult mai ușor să faci ceva mai mic în mișcare decât ceva mai mare. Jucătorii mai mari au mai multe de mișcat. Prin urmare, ar putea obține mai puțin impuls, deoarece primesc mai puțină accelerație în aceeași perioadă de timp - ceea ce înseamnă că nu ating o viteză finală la fel de mare pe care o fac jucătorii mai mici dacă cheltuiesc aceeași cantitate de energie. „Dacă vă mișcați mai încet și totul durează mai mult, atunci acest lucru poate reduce forța pe care o aplicați”, spune Das.

Cu alte cuvinte, chiar dacă jucătorii își măresc masa, ar putea scădea viteza. Și pentru că viteza este pătrată în formula energiei cinetice, probabil că are un efect mai mare decât masa.

Acesta este motivul pentru care este esențial ca sportivii să nu își mărească doar puterea, ci și puterea, care este o combinație de forță și viteză, explică Karakolis.

Viteza în acea ecuație energetică utilă - k = (1/2) mv 2 - provine din corpurile noastre. „În calitate de biomecaniști, îl numim„ lanț cinematic ”, spune el. "Așa se mișcă mișcarea de la sol, până în sus, prin corpul tău." Când jucătorii își folosesc întregul corp pentru a se balansa, rotindu-și șoldurile, torsul și umerii, obțin o viteză unghiulară totală mai mare, care se deplasează prin liliec și apoi - presupunând că intră în contact - mingea.

În fizică, există ceva numit „coeficientul de restituire”, pe care Karakolis îl explică drept „eficiența energiei transferate de la un obiect la altul într-o coliziune”. Acest număr, care poate fi folosit pentru a calcula cât de repede se vor mișca obiectele după ce se ciocnesc, este o fracție între zero și unu. La baseball, jucătorii doresc ca coeficientul lor de restituire să fie aproape de unul, ceea ce înseamnă că toată energia din corpul lor și liliac intră în minge. Acest scenariu ar fi ceea ce fizicienii numesc o coliziune perfect elastică.

Pentru a face acest lucru, jucătorii trebuie să lovească mingea în locul de pe liliac în care obțin cel mai mare transfer de energie - „punctul dulce” - pentru cea mai lungă perioadă de timp, astfel încât mingea să tragă în direcția corectă. „Dacă poți continua în aceeași direcție ca mingea”, spune Das. „Mențineți cel mai lung contact cu mingea și maximizați acel transfer de energie”.

Nu uitați, mingea vine și ea foarte fierbinte în acest moment. „Când jucătorii aruncă mingea mai tare, acea energie vine cu mingea și poate fi întoarsă pentru a merge mai repede”, spune Karakolis. Trucul pentru jucători, a explicat el, este să fie capabili să se rigidizeze perfect în momentul impactului. „Orice lipsă de rigiditate duce la pierderi de energie”. Acesta este motivul pentru care este foarte important ca jucătorii să aibă brațe și picioare puternice și miezuri puternice, astfel încât să se poată menține ferm în momentul impactului.

Există alte două variabile în joc: mingea și liliacul. Dar așa cum a raportat FiveThirtyEight la începutul acestui an, putem presupune că mingile de baseball, cel puțin în MLB, sunt la fel.

Asta lasă bățul. Lemnul folosit la lilieci nu este total solid, spune Karakolis. Se sfărâmă, atât de ușor, când este oscilat și intră în contact cu o minge care trece prin aer, motiv pentru care sunt de obicei lovituri într-un liliac bine folosit. O parte din energia cinetică a leagănului poate fi pierdută și aici - motiv pentru care jucătorii pot recurge la ceva numit „dezosarea liliecilor” pentru a le face și mai greu. Există modalități fanteziste de a face acest lucru cu aspiratoare, dar se poate face și prin frecarea obiectelor cu adevărat dure, cum ar fi oasele animalelor, pe liliac. În teorie, frecarea obiectelor mai dure pe liliac îngreunează liliacul pre-condensând lemnul, astfel încât mingea nu o face atunci când este lovită.

Există în prezent acoperiri care pot realiza același lucru. Steve Phillips, fost director general al New York Mets, a declarat pentru New York Times că a simțit că liliecii folosiți astăzi sunt mult mai strălucitori decât erau. „Când te uiți la aceste lilieci acum, sunt atât de lăcuite”, a spus el. - Nici măcar nu mai vezi boabele.

Dacă - și numai dacă - jucătorii își pot menține viteza constantă în timp ce fac contact perfect cu mingea cu o bată tare tare, ar putea să lovească mingea mai tare dacă sunt mai mari.

Acest lucru, desigur, este puțin probabil. Ceea ce este mai plauzibil este că ceea ce cauzează cu adevărat mai multă putere în sport este pur și simplu faptul că lovitorii sunt din ce în ce mai buni: mai abili în a atinge acel punct dulce și a continua, păstrând în același timp pentru a transfera cât mai multă energie posibilă.

„De aceea baseball-ul este atât de fascinant”, spune Das. „Există doar atât de multe variabile în joc, încât atunci când vezi acea cursă, parcă stelele se aliniază. Este un lucru frumos. "