En un reciente juego de béisbol, los locutores indicaron que una pelota entró en el plato a 95 mph y luego dejó el bate a 105 mph. ¿Eso significa que el murciélago viajaba (al menos) 200 mph?

Answer 1

No. Lo que importa es la conservación del momento, no la conservación de la velocidad. El bate es mucho más pesado que la pelota, por lo que lleva más impulso por unidad de velocidad. Si golpeas la pelota con el centro de masa de un murciélago de 30 oz (el ‘punto dulce’), puedes usar la conservación del momento para resolver la velocidad que el murciélago tiene que ir para cambiar la velocidad de (5 oz) bola de -95 mph a +105 mph:

[matemáticas] 5 oz \ times -95mph + 30 oz \ times v_ {bat} = 5 oz \ times 105mph [/ math]

Resolver la variable que falta da [math] v_ {bat} = 33.3 mph [/ math], que es una velocidad totalmente razonable.

En realidad, el bate viajará algo más rápido, ya que supuse que el bate transfiere todo su impulso a la pelota, y rara vez golpeas exactamente en el punto óptimo. Ambos reducirán la eficiencia del swing para que la pelota se mueva más rápido, por lo que esta es una estimación más baja.

Answer 2

No, estrictamente teóricamente con bolas y bates ideales, una velocidad de 5 mph podría hacer eso. En realidad, con el rendimiento permitido del bate, necesitas un swing fuerte para tales velocidades.

Si el bate estaba estacionario (por ejemplo, una pared), la pelota podría haber salido del bate con una velocidad casi igual a la velocidad en la que había entrado. Simplemente recibió un “pequeño” empujón extra.

Editado más tarde:
Ahora para un escenario de bate realista, con las fórmulas en Explicación de la prueba BESR para Bates de béisbol, la velocidad de la pelota es: [matemáticas] v_ {out} = v_ {pitch} * (B – 1/2) + v_ {bat} * (B + 1/2) [/ math] con B (llamado BESR) un número de rendimiento para el bate, limitado a un máximo de ~ 0.73 por las reglas del juego.

Resolver esto para la velocidad del bate da 67 mph.

Esto es bastante diferente de la situación matemáticamente ideal que calculé antes, que corresponde a BESR = 1.5 (un rebote totalmente elástico en un murciélago infinitamente masivo). ¡BESR = 0.73 corresponde a una eficiencia de rebote de 0.23, lo que significa que el 77% de la velocidad de la pelota se pierde al rebotar!

Answer 3

No, no significa eso.
Suponiendo que la colisión fue completamente elástica, lo que nunca será, el murciélago debe tener una velocidad tan baja como 5 millas por hora en el punto de contacto.
Estoy diciendo en el punto de contacto, porque la velocidad del bate será diferente en cada punto, con el extremo más alejado moviéndose más rápido y el más cercano moviéndose más lento.

En el otro extremo, si se trata de una colisión completamente inelástica, la velocidad del bate (nuevamente en el punto de contacto) debe ser de 105 mph.

Entonces, la velocidad real sería cualquier cosa entre esto: 5-105 mph

Depende de la naturaleza de la colisión entre los dos.
Espero que esto haya sido útil, ¡al menos un poco!

Answer 4

Tampoco soy físico, pero su suposición es incorrecta
Déjame intentar explicar con un ejemplo. Si lanzas una pelota dura contra una pared dura y no se pierde energía (calor), volvería con la misma velocidad en la otra dirección. En su ejemplo, la pelota va a 95 mph y regresa con 105 mph, significaría que se agregaron 10 mph a la velocidad de la pelota. Creo que el murciélago fue de 20 mph dado el hecho de que se pierde algo de energía en el proceso

Pero puedo haber supervisado algunos aspectos

Answer 5

de acuerdo con la ley de conservación del momento
masa del bate * (cambio en la velocidad del bate) = masa de la bola * (cambio en la velocidad de la bola)
Ahora podemos entender que la velocidad del bate no es 200 mph, ya que siempre un bate es más pesado que una pelota.

Answer 6

No. Parte de la velocidad (105 mph) podría haber sido un rebote elástico del bate. Tanto el bate como la pelota son elásticos hasta cierto punto. El resto tenía que ver con la velocidad del swing del bate, que no se acerca a las 200 mph.

Answer 7

No