Os mundos da engenharia e do beisebol colidiram. Pesquisadores da Universidade Estadual de Utah estão analisando a física de um novo campo de beisebol que está recebendo muita atenção.

Um grupo de engenheiros mecânicos testou três campos de beisebol diferentes:a tradicional bola rápida de quatro e duas costuras, e um novo, modificado, bola rápida de duas costuras para determinar a dinâmica dos fluidos de cada arremesso e calcular suas diferenças e comportamentos.

Barton Smith, um professor de engenharia mecânica da USU, liderou o estudo com pesquisadores / atletas da Driveline Baseball - uma empresa de Seattle que oferece treinamento de arremesso e rebatida baseado em dados para profissionais. A motivação por trás do estudo de Smith foram anos de especulação de fãs e especialistas do beisebol sobre o que diferencia as três bolas rápidas.

"Os arremessadores geralmente não consideram como o ar flui sobre as bolas de beisebol, e ninguém nunca olhou para isso em um nível micro, "disse Smith." As pessoas jogam bolas e olham para onde vão, mas não creio que alguém tenha feito medições muito cuidadosas do que está acontecendo ao redor da bola. "

A maioria dos arremessos depende do giro da bola de beisebol para gerar o efeito Magnus - uma força que faz com que a bola mude de direção de uma forma que depende do giro de seu eixo. A equipe de Smith mostrou que a maneira como a bola é agarrada e liberada da mão de um arremessador pode afetar significativamente o eixo de rotação da bola rápida de duas costuras.

Foi descoberto que as costuras que saem da bola de beisebol afetam a maneira como a bola rola pelos dedos do arremessador. Quando um arremessador lança uma bola rápida de duas costuras, a costura levantada dá ao arremessador mais força para tirar a bola de seus dedos. A empunhadura de bola rápida de quatro costuras não oferece a mesma costura elevada que a empunhadura de bola rápida de duas costuras e não segue a mesma trajetória.

A diferença foi determinada ao comparar os arremessos de uma máquina de arremesso de beisebol e de um arremessador humano. Havia uma diferença entre as bolas rápidas de quatro e duas costuras quando um arremessador as jogava. Contudo, não houve diferença entre as duas bolas rápidas quando foram lançadas de uma máquina.

Driveline Baseball, e alguns de seus clientes, afirmaram que o movimento de uma bola rápida de duas costuras pode ser significativamente aumentado se o fluxo sobre um lado da bola permanecer suave e laminar enquanto o outro lado é turbulento. Fazer isso requer uma inclinação lateral em relação ao eixo de inclinação, também conhecido como "giroscópio, "que mantém uma parte lisa na frente da bola de um lado.

Esta versão aprimorada da bola rápida de duas costuras foi denominada "Laminar Express" pelo jarro da MLB, Trevor Bauer. O expresso laminar é único no sentido de que seu comportamento depende tanto do eixo de rotação quanto da orientação da bola. Smith diz que Bauer e outros tiveram sucesso nas ligas principais usando esse campo.

Contudo, a existência de um lado laminar e um lado turbulento neste campo nunca foi provada. Para fazer isso, três arremessadores da Driveline Baseball - treinados na técnica de arremesso Laminar Express - viajaram para o campus da USU em Logan, Utah para colocar o campo à prova.

Ao lançar o passo expresso laminar através do sistema de medição de velocidade do ar da USU, também conhecido como Velocimetria de Imagem de Partícula, a equipe demonstrou que a esteira da bola é deslocada de forma consistente com um lado da bola tendo fluxo laminar e o outro turbulento, resultando em uma força lateral.

Os pesquisadores da USU estão agora tentando mostrar que as costuras na parte de trás da bola têm mais efeito na esteira do que as partes lisas na frente da bola. Os resultados da USU mostram que a esteira da bola tende a começar na costura. O que determina o ângulo da esteira é a localização da costura nas costas da bola.

Smith planeja continuar sua pesquisa com o colega Lloyd Smith, professor da Washington State University. O objetivo deles será explicar o grande aumento no número de home runs nas ligas principais em 2015, 2016 e 2017, investigando o arrasto das bolas de beisebol usadas durante esses anos em comparação com os anos anteriores.