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棒球專題(三):該如何選擇球棒?球棒影響擊球表現

2013/05/27
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我們經常會看到棒球的動漫卡通中,在打者擊球瞬間,會出現球體接觸到球棒而變形的畫面。事實上,在球棒與球接觸的瞬間,球會因為速度過快而變得較為扁平,並包覆棒頭擊球點,之後藉由對球棒的推力反彈。在這個過程中,會產生所謂的「彈簧床效應」(trampoline effect)。
 
 
球棒的選擇也會影響打擊的結果。(圖 / Flickr,Spitzgogo_CHEN)
▲球棒的選擇也會影響打擊的結果。(圖 / Flickr,Spitzgogo_CHEN)
 
我們經常會看到棒球的動漫卡通中,在打者擊球瞬間,會出現球體接觸到球棒而變形的畫面。事實上,在球棒與球接觸的瞬間,球會因為速度過快而變得較為扁平,並包覆棒頭擊球點,之後藉由對球棒的推力反彈。在這個過程中,會產生所謂的「彈簧床效應」(trampoline effect)。
 
棒球運動科學:彈簧床效應
 
彈簧床效應運用在棒球物理上,是指球與球棒接觸的瞬間,會因為摩擦力而將球的動能轉為熱能,造成能量的流失,而球棒的材質如果較硬,球的變形程度會提升,接觸面積增加導致摩擦力提升,能量也相對流失較多;相對地,當球棒材質較有彈性,變形程度則降低,能量流失較少。因此,從物理學的角度來看,現今的球棒研究試圖改善鋁棒,加入強度較高的合金,讓球棒變得更細卻不削減其功能,就是要提升彈簧床效應。而在棒球運動中,也有不少案例顯示球員試圖在木棒中填塞軟木塞,也是同樣的道理。

2003年,小熊隊的國聯全壘打王索沙在3月3日與魔鬼魚隊的比賽中,便因為打擊斷棒而被主審發現其使用填塞軟木塞的球棒,因此被記出局,同時也被驅逐出場。後來經過聽證會討論,決定將其禁賽7場。2007年12月12日,臺灣的高中聯賽木棒組比賽中,大理高中也因為使用了壓縮棒(所謂的壓縮棒是指使用合成木,或注入樹脂的球棒。),而被判輸球。而在2012年9月所舉行的IBAF世界青棒錦標賽中,韓國隊教練也認為日本隊打擊時所發出的聲音,應該是使用壓縮棒,而向主辦單位提出質詢。
 
除了球棒的材質外,一些常見的球棒違規案例還包括了棒頭凹陷較深,球棒變輕、在棒頭上膠,改變球的摩擦力,而造成擊球效果的不同,或是尺寸不合規格。2011年7月的世界少棒錦標賽,根據比賽規則,球棒的長度應為2又四分之一英吋,但是韓國隊所使用的球棒有些是2又四分之三英吋,有些是2又八分之五英吋,引起巴西隊抗議,這便是其中的1個例子。

但是對於球棒棒頭重量的影響,學者們的研究則出現不一樣的結論。有些學者認為棒頭越重,擊球時所產生的有效能量會增加,因此更容易打出深遠扎實的飛球;但是也有研究結果顯示,棒頭越輕,造成支點向握把靠近,轉動慣量(moment of inertia)因而降低,其影響會表現在球員對球棒的掌控度提升,揮棒速度也會更快,意謂球員可以有更充裕的揮棒時間。
 
除此之外,有時也有非物理學所能解釋的範疇,例如球員的個人迷信和習慣等精神層面因素。有些球員會使用特定的球棒,也有些球員會以蓄鬚、球帽反戴、以棒頭敲打本壘板之類的習慣,來作為打擊前的準備。

責任編輯:高涌泉|國立臺灣大學物理學系
                    王名儒|國立臺灣大學物理學系
 
來源:
  • 本文由國科會補助「新媒體科普傳播實作計畫」執行團隊撰稿
  • 原標題:棒球專題(三):該怎麼選擇球棒呢?
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