Les lanceurs de baseball professionnels sont capables de faire un mouvement de baseball à gauche, à droite, en bas et même en haut (en quelque sorte) pour l’obtenir par le frappeur adverse. La physique derrière cela peut être expliquée par l’effet Magnus.

Tout est dans le spin

Après avoir quitté la main d’un lanceur, un terrain de baseball est influencé par trois forces : la gravité, la traînée et la force Magnus. La gravité tire la balle vers le bas, la traînée ralentit la balle et la force Magnus… Eh bien, cela dépend du terrain. Lorsque la balle tourne dans sa trajectoire de vol, des variations de pression se forment sur elle et l’effet Magnus génère une force perpendiculaire au mouvement de la balle dans le sens de la rotation. Pour une explication plus détaillée du fonctionnement de l’effet Magnus, consultez l’excellente explication de mon collègue Ed Fontes dans un article de blog connexe sur la courbure d’un ballon de football .

Exemple de physique derrière les terrains de baseball montrant une balle rapide en l'air.

Au baseball, un lanceur a plus de contrôle sur la rotation de la balle que dans tout autre sport. Un lanceur peut faire tourner la balle pour ajouter un topspin, un backspin ou un sidespin en fonction du terrain qu’il veut lancer. Le degré de difficulté à lancer chaque lancer varie en fonction de la rotation. La marge d’erreur est plus faible à mesure que la difficulté augmente.

Décomposer les hauteurs

balles rapides

Les balles rapides sont les balles les plus faciles à lancer car elles ne sont que légèrement affectées par la force Magnus. Une balle rapide à quatre coutures est le lancer principal d’un lanceur, lancé le plus souvent. Il y a une tendance naturelle à ajouter du backspin à la balle lorsqu’elle est relâchée. Le backspin pointe la force Magnus vers le haut, faisant tomber la balle plus lentement que les autres lancers, donnant l’illusion que la balle monte. D’autres balles rapides, telles que la double couture et le cutter, sont lancées avec rotation, mais se déplacent trop rapidement pour que l’effet Magnus change radicalement leur position.

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balle rapide. Lancé par un lanceur droitier, vu par le frappeur. Géométrie de baseball créée à l’aide de COMSOL Multiphysics .

Casser des balles

Les balles cassantes sont les lancers qui dépendent le plus de la force de Magnus pour être efficaces. La balle courbe est la balle de rupture la plus importante et presque tous les lanceurs partants de la Major League Baseball (MLB) doivent en avoir une dans leur arsenal. Lorsque le lanceur lâche la balle, il fait claquer son poignet sur la balle, lui donnant d’immenses effets. Cela fait que la balle se décompose et part en diagonale (pour un lanceur droitier). Si elle est lancée correctement, la balle courbe peut être d’une efficacité dévastatrice, donnant aux frappeurs un air stupide, soit en les faisant se balancer sur des terrains dans la terre, soit même en s’écartant des terrains qui se retrouvent dans la zone de frappe.

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Curveball. Commence à l’extérieur puis se courbe pour une frappe.

Un curseur est lancé avec une rotation horizontale, provoquant une rupture latérale de la balle (de droite à gauche pour un lanceur droitier). Une balle vissée est lancée avec une rotation similaire à une balle courbe, sauf qu’elle se décompose et à droite au lieu de gauche (pour un lanceur droitier). Il existe d’autres types de balles cassantes que les lanceurs utilisent, mais ce sont principalement des variantes des lancers décrits ici. Par exemple, une balle courbe 12-6 se décompose directement, sans aucun mouvement latéral.

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Glissière. Ressemble à une balle rapide avant de glisser hors de la zone de frappe.

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Cinglé. Ressemble à une balle rapide avant de se courber et de sortir de la zone de frappe.

Le Knuckleball

Le knuckleball est le lancer le plus majestueux de tous et l’effet Magnus est en fait son ennemi. Un knuckleball est idéalement lancé pour tourner une seule fois sur son chemin vers le receveur. L’absence d’effet provoque la formation d’une rue de vortex de Karman derrière le ballon, comme l’explique Ed dans l’ article du blog World Cup™ . La rue vortex de Karman provoque de minuscules fluctuations dans le mouvement de la balle, suffisamment pour éjecter un frappeur. En fait, avec un bon knuckleball, même le lanceur ne peut pas savoir où il finira. Si un knuckleball est lancé avec trop d’effet, il sera plus facile de frapper car l’effet Magnus provoque à la fois une uniformité dans le mouvement de la balle et une trajectoire droite de la balle. Lorsqu’elle est lancée correctement, la balle danse d’un côté à l’autre, comme on le voit dans ce GIF .

La clé d’un terrain de baseball efficace

La clé d’un lancer efficace consiste à mélanger les différents types de lancers pour que le frappeur reste dans l’incertitude et déséquilibré. Un lanceur doit également masquer les lancers au fur et à mesure qu’ils sont lancés, afin de ne pas faire basculer le frappeur vers l’endroit où la balle va.

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