伊利诺伊理工学院物理学教授波特·约翰逊解释道。
在职业棒球比赛中，球棒必须由单块实木制成，因此在比赛中使用填塞球棒是违法的。尽管如此，填塞球棒还是多次出现在美国职业棒球大联盟的比赛中，最近一次是萨米·索萨。这种策略的一个明显优势是，较轻的球棒可以让击球手做出更快的反应。但是，填塞球棒是否真的能帮助击球手，这是一个复杂的问题。
假设您可以制造出尺寸、形状、结构和强度相同，但重量不同的棒球棒。这种球棒的理想重量应该是多少，才能让特定的球员比使用不同质量的球棒击出更远的球？当质量发生变化时，又会产生多大的差异呢？
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事实上，计算理想的球棒重量非常困难，因为理想重量肯定会因球员而异，也会因投球而异。首先研究一个更简单的问题会有所帮助，例如台球桌上的弹性碰撞。考虑一个移动的母球撞击一个最初静止的第二个球。牛顿定律表明，如果目标球的质量与母球完全相同，它将获得最大的反冲能量。较重的母球速度会较慢，并且会以较低的速度推动目标球。较轻的母球速度会更快，但它会从目标球上弹开，从而将较少的能量传递给第二个球。
现在，回到棒球。出于与台球示例相似的原因，人们可能会得出结论，棒球棒的理想重量不应与棒球本身的重量相差太大，棒球的重量约为五盎司。但是，以下因素共同作用，使棒球问题变得非常复杂
球棒与球的碰撞持续约千分之一秒，所涉及的力的大小可达数千磅。由于击球手握住球棒的手柄，因此击球手会受到大小相同的反作用力，除非球击中球棒的“最佳击球点”，该点位于商标符号附近。
碰撞过程中球棒内部不可避免地产生的内部振动会消耗掉至少三分之二的机械能。事实上，球击中球棒时产生的声音就是这种耗散能量的结果。
与台球示例不同，在碰撞发生之前，球和球棒都在快速移动，之后球棒继续快速移动。同样，牛顿定律表明，在这种情况下，只有一小部分球棒的能量可以实际转移到球上。
由于这些因素，理想的球棒重量实际上应该略大于球的重量。一些模型预测，理想的球棒重量应该是球的重量的五倍左右，即约 25 盎司，但这个重量远低于职业棒球比赛中传统使用的球棒的重量。无论如何，多几盎司或少几盎司可能不会对球棒动力学产生重大影响。
一些击球手可能更喜欢较轻的球棒，仅仅是因为它们更容易挥舞，使击球手有更多时间对来球做出反应并调整挥杆。如果您还假设您在正确的位置和时间击球，那么使用填塞球棒获得的距离可能非常小。然而，减轻球棒的重量确实会增加您正确击球的可能性。这有助于本垒打重击手和一垒安打手。
事实上，近年来，美国职业棒球大联盟的击球手已经趋向于采用更轻的球棒。在这些模型中，通常会去除球棒手柄处的木材，使其非常薄且容易折断。当然，另一种使球棒更轻的方法是在末端钻一个孔，将一块软木塞深深插入孔中，然后小心地塞住、密封并覆盖孔。球棒的重量将因此减轻，如果做得好，球棒的强度不会明显减弱。
最初发布于 2003 年 7 月 28 日