棒球棒击球最佳位置的物理原理

木制棒球棒有一种浪漫的感觉，但挥动它之后，这种感觉就消失了。对于那些不想进入大联盟的人来说，使用木制球棒只会提醒我们，击打棒球要么很痛苦，要么很令人沮丧，这取决于你是否接触到了球。

瞧，木头的问题在于它会震动。如果你把棒球击到球棒所谓的最佳击球点以外的任何地方，你都会感觉到手上所有的震动，大约挥动 10 次后你就会留下瘀伤。但是，如果你击中最佳击球点，你会觉得自己是棒球之神。

尽管木制球棒和击球点具有古老的美感，但科学家们直到 20 世纪 80 年代和 90 年代才真正了解球棒的声学特性（是的，就是声学特性）。击球手只知道，当你击球到球棒的三分之二处时，手感会很好。但事情没那么简单。

“当我们说‘最佳击球点’时，我们指的是大约六种不同的东西，”宾夕法尼亚州立大学声学教授 Dan Russell 说道。“其中一种是手感很好的地方，另一种是击球速度最快的地方。这两个地方通常很接近，但并不完全相同。”各种所谓的最佳击球点实际上加起来就是一个最佳区域，大约两英寸宽，就在球棒的正中央。虽然这个术语几乎总是专门用于谈论棒球，但解释最佳击球点的科学原理实际上也适用于网球拍、曲棍球棒和板球棒。（第一个真正研究最佳击球点的人研究的是网球拍。）为什么？请允许 Dan Russell 解释：“任何固体结构都有振动模式。”

如果这还不能让您完全理解，让我们稍微分解一下。当一个物体与另一个物体碰撞时，撞击产生的部分能量会变成穿过每个物体的振动波。这些振动波实际上与穿过空气并到达耳朵的振动相同，您会在耳朵中听到声音。不同的材料具有不同的自然振动频率，并且根据波的大小，任何物体上都会有均匀间隔的节点，即使被击中也不会振动。我们把棒球棒的节点所在的位置称为最佳位置。

但这有什么甜蜜之处呢？

正如 Russell 之前所解释的那样，我们将两个相关的理想合并为一个最佳点。第一个是击球时球棒在手中感觉最好的点。由于振动会损害你的握力，因此最佳点显然是撞击球不会导致球棒振动的点。

第二个定义是球从球棒上飞出的最快位置。在任何碰撞中，两个物体的能量都会转移，但在挥杆中，你的目标是将尽可能多的能量重新投入到棒球中。你已经损失了大约一半的球能量来使它变形（棒球在撞击球棒时会压缩到其直径的一半）。击中最佳击球点可确保你不会因在球棒内部产生振动而损失更多能量。

理论上，这意味着击中最佳击球点的本垒打听起来与偏离目标的高飞球听起来不同。“我没有听过不同的击球录音，不知道是否有明显的区别，”拉塞尔说。“但我认为会有区别。”

实际上，只要自己敲击球棒，就能听到最佳击球点在哪里。试试这个：轻轻地抓住球棒的把手，然后使用棒球从上到下击打球棒。每次击打时，您都应该听到并感觉到振动（用胶带将纸锥体绕在把手上，松散一点，这样球棒一振动它就会振动，这样就更容易听到了）。当然，除了击中最佳击球点时。那听起来应该更像是砰的一声，因为您听不到木头内部的振动。

虽然所有这些都意味着我们这些业余选手不想进行超过 10 分钟的击球练习，但它确实有助于训练。远离最佳击球点的痛苦会促使你学习如何找到它——或者买一根手柄上有减震器的复合球棒。嘿，我们并不是都去大联盟了。