棒球最佳击球点(最终)
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棒球投球和击球技术要领今天店铺带大家了解一下棒球的基本技术要领,欢迎阅读。
棒球投球技术要领:投手投球的时候大部分的力量都是靠脚蹬地以及拧腰还有最后手指的拨球。
从蹬地上来说,在蹬地的时候腿可以稍微弯曲便于发力,然后身体稍稍向后转一点,臀部先朝捕手方向顶出去,然后腿部发力把身体向捕手方向送,注意向前踏的那只脚落地后踩牢了,脚尖指向投球方向,不要出现左右旋转,而且两只脚和捕手在同一条直线上从拧腰上来说在抬脚准备投球的时候,身体可以稍微多向后转一点,然后投球时注意节奏,深吸一口气之后再憋气投球,注意拧腰的时机,最好是在向前伸踏的同时转过来,然后左手(一般是拿手套的手)从打开到向胸前收,给身体带来一个旋转拧腰的力。
身体转到完全正面朝投球方向最好,不过根据不同的人出手习惯会有些微差距,身体转正之后向前压,感觉就像是有人在你背后推你一样,用身体把肩膀部位顶出去。
从拨球上来说,拨球是每个投手都应该会的,只有拨球好了球才有尾劲,这样到了打者面前球速还和出手时差不多,甚至拨球很厉害的人投出来的球会给人一种往上飘的感觉。
至于控点的话一个是靠平时多练,多积累,感觉到了控点自然就好了,还有一个就是控点主要是靠手臂手腕,每投出一个好球就想想,记住刚刚的出手点以及手臂手腕的状态,然后投球的时候保持重心要稳,上下左右不要有太大的变化,所以伸踏踩出去的那一只脚一定要牢牢的钉死在地上最后有几点会影响到控球和球速的细节:1、投球时身体不要向左倾倒(右投),因为这样会导致你的力量向左分散,所以投球时身体向前压能有效避免这种情况,投完球之后身体最好的姿势是T字型2、(仅对上手投球姿势,因为我就是上手)投球时手肘一定要比肩膀高,然后身体转过来以后手肘先出来,而且手肘是向前方送,不要往下压,手肘关节不宜夹得太紧或者打的太开,不然最后出手的时候都要拧一下手臂会导致力量的分散和控点的不稳3、伸踏的脚踩牢,并且指向投球方向4、投球时身体放松,因为身体越紧张,在身体运动时耗费在身体上的力量越多棒球击球技术要领1、站立姿势要点:A 既能保持平衡又要放松的姿势。
棒球运动中的击球技巧要点棒球是一项集合力量与技巧的运动,而击球作为棒球比赛的核心环节,对于球员来说具有至关重要的意义。
在击球方面,掌握一些技巧要点可以帮助球员提高击球的准确性和力量,从而在比赛中取得更好的成绩。
本文将探讨棒球运动中的击球技巧要点,并以实例加以说明。
一、站姿与握拍在准备击球之前,正确的站姿和握拍方式是至关重要的。
首先,球员应该以侧身的姿势站立,保持身体的平衡。
双脚分开与肩同宽,身体微微弯曲,以便更好地调整身体的重心。
同时,握拍的方式也是关键,球员应该将拍把握在手掌中间,手指轻轻地包裹住拍把,保持手腕的柔软度,以便更好地控制球拍。
二、注重眼球与球拍的协调在击球时,球员的眼球应该与球拍保持协调。
球员应该保持头部的平衡,注视着投手手中的球,同时将球拍提前准备好,以便迅速做出反应。
当球员看到球以合适的速度和角度飞来时,他们应该迅速挥动球拍,将球击出。
三、注意击球的时机击球的时机是非常重要的。
球员应该在合适的时机做出击球动作,以便更好地掌握球的飞行轨迹和速度。
在击球之前,球员应该观察投手的动作和球的轨迹,以便做出正确的判断。
当球员确定球的速度和角度时,他们应该迅速做出反应,将球击中。
四、掌握击球的力量在击球时,掌握适当的力量是非常重要的。
过于用力或者不够用力都会影响到击球的效果。
球员应该根据球的速度和角度调整击球的力量,以便将球击出合适的距离和角度。
同时,球员还应该注意保持身体的平衡,以便更好地转化身体的力量,将球击出。
五、练习击球的多样性为了提高击球的技巧,球员应该进行多样化的练习。
他们可以通过不同的击球方式和角度来提高自己的击球能力。
例如,他们可以练习正面击球、侧面击球、上旋球和下旋球等不同的击球方式。
通过不断地练习和尝试,球员可以更好地掌握击球的技巧。
总之,击球是棒球比赛中非常重要的环节,球员需要掌握一些技巧要点来提高击球的准确性和力量。
正确的站姿和握拍方式、眼球与球拍的协调、注意击球的时机、掌握击球的力量以及练习击球的多样性都是关键要素。
棒球比赛中的击球技巧与击球角度选择棒球是一项非常受欢迎的运动,其中击球技巧和击球角度的选择对于选手的表现至关重要。
在棒球比赛中,选手需要掌握正确的技巧和适合的击球角度,以提高击球成功率和得分能力。
本文将探讨棒球比赛中的击球技巧及相应的击球角度选择。
一、击球技巧1. 抓握技巧在棒球比赛中,正确的抓握技巧对于击球的准确性和力度非常重要。
选手应该用正确的手指和手掌部分握住球棒,确保握力适中,既不能太紧导致僵硬,也不能太松导致失去控制。
合适的抓握技巧有助于选手更好地掌控球棒,并增加击球的稳定性和力量。
2. 击球姿势在准备击球时,选手的姿势也需要注意。
正确的击球姿势应是平衡和稳定的。
选手应将脚踩在击球区域内,双腿略微弯曲以保持身体的稳定,同时注意身体重心的分布。
选手还应将上身稍微向前倾斜,以提高击球力量和击球范围。
正确的击球姿势有助于选手在棒球比赛中更好地保持平衡和灵活性。
3. 击球技巧除了抓握技巧和击球姿势,选手还需要掌握正确的击球技巧。
在击球时,选手应该注重击球的时机和击球的力度。
合适的时机可以提高击球的准确性和成功率,而适当的力度可以控制球的方向和飞行距离。
此外,选手还应具备良好的眼手协调能力,在击球之前准确判断球的速度和方向,以便作出及时的反应。
二、击球角度选择1. 上升球在棒球比赛中,击球角度的选择是关键因素之一。
对于高速球或者上升球来说,通常选择较平的击球角度是比较合适的。
这样可以减小被上升球攻破的概率,并且更容易将球击出远离内场的区域,从而提高出垒率。
2. 下沉球对于下沉球来说,选手通常需要选择较陡的击球角度。
这样可以更好地应对下沉球的压力,并且减小被对手内场选手接球的机会。
合适的击球角度有助于选手将球击出内场,创造更好地得分机会。
3. 平直球对于速度适中的平直球,选手可以根据自身实力和对手的投球风格来选择击球角度。
一般而言,选手可以选择较为平直的击球角度,以保证控制好击球的力度和方向。
然而,也要根据比赛形势和需要,做出合适的变化和调整。
打棒球的技巧棒球是集体项目,但就其组成部份而言,大多数是一对一,个人对个人的对抗,在比赛当中主要是投手和击球员之间的对抗,可以说,51%是个人之间的对抗,49%才是集体对抗。
以下是店铺为大家整理的关于棒球的比赛技巧,欢迎阅读!棒球的比赛技巧:投手棒球的每个攻守行为,也就是集体行动都首先从投手投球开始,首先从投手向击球员投球,击球员把投手投出来的球击出去开始。
投手投球时,他是孤独的,没有人能帮助他;击球员击球时,他也是孤独的,也没人能帮助他。
一投一击之间是个人的对抗。
击球员把投来的球击出之后,才有集体的攻守对抗。
因此,先有个人之间的对抗,才有集体之间的对抗,个人对抗产生集体对抗,集体对抗是由于个人对抗而产生。
在个人和集体对抗之中,投手投球又起着十分关键的作用。
投手把球投得很好,就能控制击球员的击球,就能全面控制对方的进攻。
有没有进攻,有怎样的进攻,产生不产生集体对抗,产生怎样的集体对抗,是由投手发动的,在极大程度上也是由投手决定的。
因此说,投手在极大程度上决定着全局的比赛,且在一场比赛中起70%至80%的作用,这是经过多年的观察和研究才得出的结论。
投球技巧:1、保持出球时的身体平衡:在人类的任何行动中,保持身体平衡是最为重要的,而对于有效的投球技术则尤有生物力学上的重要性,在正面投球和侧身投球中,从第一个动作到最后一个动作,平衡是控制体力的中心。
正面投球和侧面投球在轴心脚前掌落在投球板前时,身体的运动实际上是一样的,提腿的力量会在头部置于腹部钮扣(体力的中心)前而被上身和轴心脚所吸收,双手应放在身体中部,与下巴和腹部钮扣成一直线,提腿的膝部;臀部和双肩的角度和转动每次都必须一致,正如提腿的高度每次都必一致一样,脚部则应放在提腿的膝部下面。
如果身体重心在提腿达到最高点时,固定在轴心脚的前掌,那么身体的平衡是可以做到的。
在正面投球,投手之所以后撤一步,其唯一理由是便于把轴心脚放投手板之上,在投手板后面作多余的动作只会有碍平衡。
棒球比赛中的击球技巧与击球速度变化棒球作为一项受欢迎的运动,击球是其最关键的技术之一。
通过掌握击球技巧与击球速度变化,球员可以提高击球质量,增加得分机会。
本文将从击球技巧和击球速度变化两个方面进行论述。
一、击球技巧1. 击球点的选择在棒球比赛中,击球点的选择对于击球结果起着至关重要的作用。
通常来说,击球点靠近球杆末端的位置可以在击球过程中产生较大的力量,而较靠近手柄的位置可以使球员更容易控制击球方向。
因此,根据不同的击球需求,球员可以灵活选择击球点。
2. 准备姿势在准备击球的过程中,球员需要保持身体稳定并采用合适的击球姿势。
在站立时,球员的脚部应与肩同宽,重心分散在双脚之间,以保持平衡。
手部应握住球棒,松紧适度,便于在击球时迅速调整手指的力度。
3. 击球动作击球动作包括起棒、挥棒和收棒三个环节。
起棒时,球员将球棒举起,目光注视着投手的出球点,以便更好地判断球速与球线。
挥棒时,球员需要迅速并有力地向前挥动球棒,将球击飞。
身体的协调运动和挥棒力度的控制是成功击球的关键。
收棒时,球员需使球棒回到准备姿势,以备接下来的击球或传球。
4. 视线集中与预判在棒球比赛中,阅读投手的出球并准确判断球的类型和路径非常重要。
球员需要保持良好的视线集中,观察投手的身体动作、手势和球的脱手点,以此来预判球的走势和速度。
这样,球员可以提前做出反应,从而更好地击中来球。
二、击球速度变化在棒球比赛中,不同的投手会采用不同的击球速度,以迷惑击球手。
击球速度的变化可以使对手难以适应,增加击球成功的难度。
1. 快球快球是棒球比赛中常见且重要的一种球速。
投手通过运用快球可以迅速将球投到本垒区,在速度上制约击球手的反应时间,给对方造成压力。
对于击球手来说,要在短时间内做出准确的击球判断和动作调整,需要提高反应速度和眼判断能力。
2. 慢球慢球是相对于快球而言的一种变化球速。
投手通过运用慢球可以制造球速的突变,使击球手在击球时出现犹豫或不适应的情况,增加击球失误的概率。
小学生体育课掌握基本棒球击球技巧体育课是小学生学习的重要一课,它不仅可以增强孩子们的体质,还可以培养孩子们的协作精神和团队意识。
而在体育课中,棒球作为一项流行的运动项目,常常受到小学生的喜爱。
本文将重点介绍小学生如何掌握基本棒球击球技巧。
一、正确的站姿击球前,小学生必须学会正确的站姿。
站立时,双脚与肩同宽,身体略微向前倾斜,保持平衡。
保持膝盖微曲,以便更好地控制击球姿势。
同时,双手握紧球棒,手指交叠,保持握杆的平衡。
二、准确的挥杆动作在击球时,小学生需要学会准确的挥杆动作。
首先,双眼要注视着球,保持视线集中。
然后,右手握杆的位置稍高于左手握杆的位置。
在挥杆的过程中,要有力地转动上身和腰部,同时将杆头顺势向球的方向挥出。
三、适当的击球姿势击球姿势对于小学生来说非常重要。
当球即将接近时,小学生需要将身体重心转移到前脚掌上,同时下蹲一点以增加稳定性。
双手握紧球棒,上身略微向前倾斜。
击球时,要保持头部稳定,注视着球,然后用力挥动球棒,尽力击打飞行的球。
四、灵活的跑垒技巧棒球中,跑垒是一项关键的技巧。
小学生在跑垒时,需要保持灵活和敏捷。
首先,他们需要掌握正确的跑步姿势,双脚要一个接一个地踏在地面上,用力蹬地。
其次,小学生需要在跑垒时观察场上情况,适时决策是否要冲向下一个垒。
五、良好的团队合作在棒球比赛中,团队合作非常重要。
小学生需要学会与队友合作,互相配合,共同完成击球和跑垒等动作。
他们需要相互之间进行交流,制定战术,并且在比赛中互相鼓励。
六、正确的安全意识棒球是一项高强度的运动项目,在学习过程中,小学生必须要有正确的安全意识。
他们应该穿戴适当的运动装备,如运动鞋和护肘等。
同时,小学生还需要学习如何正确地躲避击球,避免受伤。
小学生体育课掌握基本棒球击球技巧对于他们的身体发展和团队意识的培养有着重要的意义。
通过掌握正确的站姿、准确的挥杆动作、适当的击球姿势、灵活的跑垒技巧以及良好的团队合作和安全意识,小学生可以更好地享受棒球运动的乐趣,在成长的道路上收获更多。
棒球比赛中的击球技巧与瞄准目标随着棒球运动在全球范围内的普及,击球技巧和瞄准目标成为球员们追求的关键要素。
在棒球比赛中,掌握正确的击球技巧和准确的瞄准目标可以显著提升球员的竞技水平。
本文将介绍一些棒球比赛中常用的击球技巧和瞄准目标,帮助球员在比赛中取得更好的成绩。
一、击球技巧1. 确保正确的站姿和握拍方式在击球前,正确的站姿和握拍方式是非常重要的。
球员应该将脚距与肩同宽,身体略微弯腰,保持平衡和稳定。
握拍方式应该舒适但紧密,将拇指放在拇指前螺纹上,其余手指自然握住球拍。
正确的站姿和握拍方式可以帮助球员更好地控制球拍和击球力度。
2. 注重击球力度和击球角度的掌控在击球时,力度和角度的掌控是关键。
合理的力度可以帮助球员将球击出较远的距离,而击球角度的选择决定了球的飞行轨迹。
一般来说,球员应该努力使球以较低的弧线飞行,以减少对手的防守机会。
同时,根据场上的情况,合理地调整力度和角度,能够更好地应对不同投手的投球方式。
3. 熟练掌握不同类型的击球技巧在棒球比赛中,击球的技巧多种多样,球员应该熟练掌握不同类型的击球技巧以适应不同的比赛场景。
常见的技巧包括直击、倒挂、上方击球等。
直击是最常见的击球方式,球员应该尽量将球击中正面,提高击球成功的概率;倒挂是一种更具挑战性的技巧,球员需要将球击入倒挂状态,使对手难以防守;上方击球则是向上击球,造成对手难以接触球的困扰。
通过熟练掌握不同类型的击球技巧,球员可以灵活应对不同的比赛局面。
二、瞄准目标1. 视线的准确定位在击球前,球员应该准确地定位视线,以便更好地瞄准目标。
球员的视线应该集中在投手手中的球,而不是扫视其他地方。
通过集中视线在球上,球员可以更准确地判断球的速度和方向,提前做出反应。
2. 瞄准投手要害位置在击球时,瞄准投手要害位置是一种常用的策略。
投手要害位置通常是投手的身体中部,如腰间或腹部。
通过瞄准投手要害位置击球,球员可以减少被投手投出的曲线球或变速球所迷惑的可能性。
棒球最佳击球点研究模型摘要本文针对棒球的“最佳击球点”进行了研究,建立了初等模型,逐步分析棒球上最佳击球点的位置,并在此基础上分析出不同材质球棒对“最佳击球点”的影响。
对问题一,首先根据球棒的外部特征,画出几何示意图(见图1),把抽象问题具体化,对其进行定量分析。
然后结合击球方式,由物理知识可得,本题可运用动量守恒定理、角动量守恒定理、和恢复系数建立刚动力学模型,可以求出球飞离球棒的瞬间速度表达式:JH R S m Jev H R S v m H R S e Jw v +++-++++++=21121112)()())(1( 带入木质棒球的参数数据可以求得:普通木质球棒的“最佳击球点”为巨棒手柄端点70cm 处。
对问题二,本文针对不同材料的球棒的物理性质变化进行了分析,从球棒的属性:质量、质心、能量出发,着重分析了转动惯量和恢复系数的不同对击球效果的影响,得出铝质球棒击出速度远大于木质球棒,能够显著提高球的速度。
但是在体育比赛中,会导致体育“装备竞赛”的发生,因此有的比赛会禁止使用铝质的击球棒。
对于此问题,我们的创新点有:1我们建立了初等模型求出了棒球的“最佳击球点”,此点位于距棒球手柄70 cm 处。
2对于不同材料(木质与铝质)的球棒,我们分别从定性和定量分析,得出了铝棒能显著提高击球瞬间的速度。
由于在比赛中能形成“装备竞赛”,从而失去比赛的观赏性,所以有的比赛铝棒是被禁用的。
关键词:最佳击球点 恢复系数 转动惯量 动力学模型1问题重述在棒球击球棒较宽的那部分有一个“好位置”,使用那个“好位置”击打球,给球的力量是最大的。
这个位置为什么不在击球棒的最外端呢?从力矩方面分析似乎用击球棒的最外端击球力量最大,但事实上根据我们的经验,这是不对的。
第一个问题:建立一个模型来解释这个问题。
第二个问题:你们建立的模型能不能解释不同材料(分木制和铝制两种情况)的击球棒对这个“好位置”的影响?。
解释一下为什么有的比赛会禁止使用铝制的击球棒。
棒球最佳击球点研究摘要本文对棒球的“最佳击球点”进行了研究,并在此基础上分析了在球棒中添加软木填充物、不同球棒材质相对于普通木质球棒的击打效果。
针对问题(1),首先对球棒外形进行几何简化抽象描述,得到球棒的几何描述方程。
然后以球-棒碰撞系统为研究对象,利用动量守恒定理、角动量守恒定理以及恢复系数建立了刚体动力学模型,进而提出最佳击球点的计算方法,得出普通木质球棒的“最佳击球点”在距离球棒柄段66厘米处。
针对问题(2),本文从添加填充物引起的球棒质量、质心、转动惯量变化出发,分析了添加软木填充物对击球效果的影响,得到“填充软木塞降低棒球的速度”的结论。
问题(3)中,根据不同材质导致转动惯量和恢复系数不同,研究了不同材质对击球效果的影响,得到“铝质”球棒能显著提高击球效果,并会导致体育“装备竞赛”的误区,因此棒球协会禁止铝棒的使用是合理的。
鉴于球棒击球时存在机械振动这一客观事实,本文最后提出了利用接触力学和波动力学理论分别对碰撞模型的改进模型。
通过建立接触力学的Hertz模型和振动力学的横向振动梁模型,分别从能量传递和振动主振型的固有频率两个方面定性的对不同材质的球棒对球速的影响进行了分析,得出铝制球棒更有利于击出高速球的结论。
关键词:最佳击球点动力学模型Hertz模型横向振动梁模型一、问题重述棒球运动中蕴含了丰富的物理学原理,棒球棒上的“最佳击球点”就是一个典型的例子。
请查找资料,建立数学模型,解决以下问题:(1)每一个棒球手都知道在棒球棒比较粗的部分有一个击球点,这里可以把打击球的力量最大程度地转移到球上。
基于力矩的解释或许可以确定棒球棒的最末端就是最佳击球点,但是实际中并不是这样的。
构建模型,解释最佳击球点棒球棒的最末端的原因。
(2)有一些棒球手相信在最佳击球点填充软木塞可以提高打击效果(在球棒头部挖一个圆柱状槽,填充软木塞或者橡皮)。
进一步扩展模型确定或否定该结论。
解释为什么棒球联盟否定这种做法。
(3)球棒的撞击效果可能与材质有关系,构建模型以预测木质和金属球棒的不同打击效果。
解释这是否是联盟禁止金属球棒的原因。
二、问题分析“击球”是一个典型的碰撞问题。
题目要求构建模型解释“最佳击球点”为何不在球棒最末端,在最佳击球点填充软木塞是否可以提高打击效果,不同材质的球棒是否会产生不同的打击效果。
首先需要明确的是“最佳击球点”的含义。
题目中称“可以把打击球的力量最大程度地转移到球上”的击球点为“最佳击球点”。
力量的转移不容易量化,但球的离开速度可以作为其外在表现加以测量。
这样,寻找“最佳击球点”就是寻找能使球的击出速度最大的击球点。
在最佳击球点添充软木塞会产生如下变化:改变球棒质心、改变球棒重量、改变转动惯量进而影响击球效果。
不同材质球棒的区别主要有:密度不同、质量不同导致的转动惯量不同;材料不同导致的恢复系数不同、弹性系数不同进而影响击球效果。
将球、棒视为刚体,可以建立“球-棒”系统为研究对象建立经典动力学模型进行分析。
已有研究表明[3],在撞击瞬间手对棒施加的力对球棒的影响不大,可以近似为球棒是“自由端”。
利用“动量守恒定理”、“角动量守恒定理”以及“恢复系数”等研究撞击位置与球离开速度的关系,从而找到“最佳击球点”并分析填充软木塞、改变材料对击球效果的影响。
经典动力学模型用恢复系数来表示碰撞瞬间动能的突变,这样得到的结果是粗糙的。
考虑球、棒碰撞时发生的形变,使用接触力学的理论,改进动力学模型,可以得到更精确的结果。
球棒在击球过程中可看做一个一端固定一端自由的振动梁,因此可利用振动力学的知识列出球棒在击球过程中满足的微分方程,进而求解该微分方程,得出球棒的振动方程。
通过不同材质的相关参数的不同得到木质球棒与铝制球棒之间的振动差异,进而定性的解释木棒与铝棒在击球过程中体现出的不同特点。
三、模型假设与约定1、球在飞行过程中不自旋。
2、球棒击球时,球的速度方向与球棒轴线正交。
3、球棒形状、尺寸、重量相同。
四、符号说明符号含义e恢复系数C重心位置J转动惯量M球棒重量五、理论力学模型的建立与求解5.1球棒外形的抽象描述模型文献表明,木质棒球球棒的一般规格为:球棒为一种旋转体,沿轴线的截面如下:图 1球棒沿轴线的截面其中各部分的长度1x 、2x 可由球棒重量及重心位置确定:球棒重量:222221112211[()]33M V r x r H r h r L x ρρππππ=⋅=⋅+-+- (1)212112,h x x h H h x x r r +-==+- 依据质心的定义,质心两侧球棒所受重力对重心力矩平衡:gl gr M M = (2)11221()()x Cgr x M g r C x dx g r C x dx ρπρπ=⋅⋅-+⋅⋅-⎰⎰22222()()x Lgr Cx M g r x C dx g r x C dx ρπρπ=⋅⋅-+⋅⋅-⎰⎰式中r 为积分变量x 的函数,有:211211r r r r x x x x --=-- 由(1)(2)式,带入数据得:120.34590.6423x x ==这样,棒球各部分的半径长:121112120.025()()0.0250.152(0.3459)0.070r r r r x r x x x x x r ⎧⎧⎪-⎪⎪=+-=+-⎨⎨-⎪⎪⎩⎪⎩球棒外形简化模型的确定,为不同材质、材质不均匀(如填充软木塞)的球棒转动惯量的求解提供了方便。
5.2最佳击球点的刚体动力学模型分析击球手的击球动作可知,击球瞬间存在两个转动系统:手臂和球棒以身体重心轴为轴的转动、球棒以手腕为轴的转动。
以身体重心所在轴B 为坐标原点,球棒轴线为x 轴,轴线垂直方向为y 轴建立平面直角坐标系。
设球棒质心坐标C ,身体重心坐标B ,手持点坐标W 。
击球点坐标P ,球棒近身端坐标0x 。
BW 间距离为R ,WC 间距离为H ,CP 间距离为S 。
示意图如下:图 2 击球过程抽象图碰撞瞬间,球、棒间的作用力远大于球、棒的重力、手的支持力,因此,以球-棒系统为研究对象,y 轴方向上有动量守恒:11211212m v m u m v m u +=+ (3)其中1m 为球的质量,2m 为球棒质量,1v 为球的初速度,2v 为球的离开速度,1u 为击球前棒的质心速度,2u 为击球后棒的质心速度。
设球棒击球前后的角速度分别为1ω、2ω,则:11()u R H ω=+,22()u R H ω=+ (4)恢复系数e 为碰撞接触点碰撞前相对接近速度除以碰撞后相对远离速度,即:222111v u Se v u Sωω--=-++ (5)以身体重心轴为轴建立球-棒系统的角动量守恒方程,以球棒质心为轴,球-棒系统无外力矩,因此角动量守恒,即:111122()()m v S R H J m v S R H J ωω+++=+++ (6)由(3)、(4)、(5)、(6)可得击打后的球速表达式为:112121(1)[()]()J e v S H R v v J m S R H ω+-++=-+++其中转动惯量:0022()x Lx x J r x dx ρπ+=⎰2v 对S 求导得:221111221(1)(())2(1)(())(())v J e J m S H R m xJ e v m S H R S J m S H R ω∂-++++-+-++=∂+++ 令20v S∂=∂得最佳击球点位置。
统计文献表明,棒球击球瞬间的运动学参数如下: 表 2击球瞬间的运动学参数运动学参数 数值1v27.7m/s 1ω17.288rad/s计算得最佳击球点位置为距棒手柄端点70cm 处。
改变击球点位置,得到棒球撞击后的离开速度曲线如下图:图 3 击球点位置与球离开速度的关系5.3球棒填充物的影响分析棒球手在最佳击球点添充的软木塞一般为直径1英寸(2.54cm ),10英寸(25.4cm )深的圆柱体。
软木塞密度260~320 kg/m 3,密度幅度较大,主要由各地区树皮的密度决定,一般不超过340 kg/m 3,小于木质球棒的密度649kg/m 3。
因此,在球棒中填充软木会带来以下变化:(1) 球棒质量变小,惯性减小,可增加球棒的可控性(bat control )。
(2) 球棒质心向手握点靠近,可使击球时球棒的角动量减小,进而影响击球效果。
(3) 转动惯量变小,进而影响最佳击球点及最大球速。
下面从以上三个方面量化分析填充物对击球效果的影响。
质量减小量:()s s M V ρρ∆=- 质心改变距离:'C C C ∆=-在建立的坐标系中,原质心横坐标56.4C =。
设填充后质心横坐标为'C ,根据质心定义,在质心左右两侧重力矩平衡,有:''2'2'222()()()0()()[()]C L dLx x x s s s C L dg r C x dx g r x C dx g r r g r dx ρπρπρπρπ---=-+-+⎰⎰⎰由此式可计算填充后质心坐标为'C 。
球员击球时,以身体重心轴为转轴挥棒的转动惯量:0000'22222()()[()]x L dx Lx x s s s x x L dJ r x dx r r r dx ρπρπρπ+-++-=+-+⎰⎰转动惯量减小量:'J J J ∆=-利用问题(1)所建模型易知,球棒填充软木塞后的最佳击球点及球的最大离开速度的计算只需修正公式中的转动惯量。
即:''1121'21(1)[]J e v x v v J m x ω+-=-+ 求导易得球的最大离开速度及对应的最佳击球点。
最大离开速度改变量:'22v v v ∆=-代入软木塞密度下限3260 kg/m sl ρ=,软木塞密度上限3320 kg/m su ρ=可以得到塞入软木塞的影响效果区间:表 3 球棒填充物影响结果密 项目 度M ∆C ∆ J ∆v ∆3320 kg/msu ρ=40g0.01cm 20.02kg m ⋅1.1/m s3260 kg/msl ρ=46g0.01cm20.03kg m ⋅1.6/m s图 4 不同转动惯量下球的离开速度随击球点的变化表 4 不同转动惯量下球的最大离开速度J0.163 0.173 0.183 0.193 0.203 0.213 最大击球速度点 0.5960.6170.6380.6600.6820.702最大速度31.517 32.085 32.645 33.198 33.744 34.283结果分析:通过以上结果可知,在球棒中添加填充物对击球效果并不能产生积极影响,主要原因是由于球棒变轻,球棒转动惯量减小,使碰撞能量传输效率变低。