Fyzika zasažení baseballem do obličeje

Minulý týden bylo batole převezeno do nemocnice poté, co jí na stadionu Yankee narazil do obličeje faul míčem. Incident se dostal do titulků kvůli závažnosti zranění mladého fanouška, ale nebyl ojedinělý. Každý rok je přibližně 1 700 fanoušků zraněno špatnými míči a zlomenými pálkami na baseballových hrách a tato malá dívka byla přinejmenším třetí osobou, která byla zraněna na stadionu Yankee. Incident obnovil výzvy, aby stadiony rozšířily své ochranná síť. Týmy to začínají dělat, chytrý tah, který nevyhnutelně vyvolá odpor. Než se tam dostaneme, je užitečné pochopit, co to znamená být zasažen baseballovým míčem.

Co přesně se stane, když kožená kulka vyletí z netopýra na váš obličej? Proč jsou tyto předměty tak nebezpečné a co dělají s tisíci lidí, na které dopadají? Nejsou to nevýslovné nebo dokonce matoucí otázky. Existují odpovědi.

Nejprve něco z fyziky

Basebally z Major League mají průměrnou hmotnost 0,32 lb (nebo 0,1451496 kg), Populární mechanika ujišťuje nása nechte pálku rychlostí 110 MPH (nebo 49,17 m/s). Věřte tomu nebo ne, to jsou asi všechny informace, které potřebujeme k odhadu kinetické energie baseballového míčku, který míří k vaší nic netušící tváři. Kinetická energie, jak si možná vzpomínáte z hodin fyziky na střední škole, se rovná ½ hmotnosti předmětu, vynásobené jeho rychlost (pro naše účely můžeme použít hmotnost míče jako hmotnost a rychlost míče jako rychlost). To nám dává asi 175 joulů kinetické energie, tedy přibližně stejně jako Fiat 500 při rychlosti jedné míle za hodinu.

Newtonův první pohybový zákon říká nám, že aby se předmět jako baseball (nebo Fiat nebo kulka) zastavil, musí odevzdat veškerou svou energii jinému předmětu. Jinými slovy, pokud míč vykřikne z pálky, zasáhne vás do obličeje a zastaví se, váš obličej právě absorboval 175 joulů energie.

Nechat se sekat Fiatem 1 míli za hodinu může být ponižující, ale nezní to tak špatně. Co dělá zásah baseballovým míčkem do obličeje mnohem traumatičtějším, je to, že kontaktní plocha – váš obličej – je malá a baseball také. To znamená, že když uděláte čáru v obličeji, všech 175 joulů energie se absorbuje do jediného bodu ve tvaru koule. V některých ohledech to může být ještě traumatičtější než sražení autem, protože velká část vašeho těla absorbuje kolizi vozidla. Tady není nic jiného než vaše tvář, která to nese.

Stejné principy vysvětlují, proč jsou kulky tak dobré při zabíjení. Jsou malé a lehké, ale pohybují se neuvěřitelnou rychlostí a nutí jednu malou oblast tkáně absorbovat veškerou jejich energii.

chlapec je zasažen baseballem

Proč opravdu nechcete dostat ránu do obličeje

Vše výše uvedené platí vždy, když vás zasáhne baseballový míček. Ale když dostanete ránu do obličeje, jako ta malá holka na stadionu Yankee, negativní účinky se znásobí. Za prvé, vaše tvář je plná toho, co je známé jako pevná hustá tkáň - ve vašem obličeji je spousta kostí a ne mnoho orgánů s hustotou vody (játra, svaly) nebo orgánů s hustotou vzduchu (plíce, střeva). To je špatná zpráva, když baseballový míč udeří (nebo fauluje), protože čím je tkáň hustší, tím větší je počet částic zasažených pohybujícím se předmětem a tím větší množství energie se vymění. A také existuje problém brzdné dráhy — protože tkáň ve vašem obličeji je hustá, není zde téměř žádné „dát“. Míč se okamžitě zastaví. Rozdíl v poškození je podobný rozdílu mezi naražením auta do hory polštářů a cihlové zdi. S cihlovou zdí vaše auto vybije veškerou energii najednou. S polštáři to vybíjí kousek po kousku.

Také váš obličej sedí přímo před docela důležitým orgánem – vaším mozkem. Když něco zasáhne váš obličej, kost ve vašem obličeji se stlačí, a to je místo, kde přicházejí modřiny a zlomeniny. Ale poté, co se lebka přestane pohybovat v reakci na energii míče, mozek pokračuje v pohybu stejným směrem a stlačuje se proti lebce. Při vysokých rychlostech, jako při nehodách vozidel, to může způsobit natažení mozkové tkáně a krevních cév nebo dokonce krvácení.

Když vás tedy baseballový míček trefí do obličeje, zranění začíná jako jednoduché plácnutí do vaší obličejové kosti, ale může rychle přejít do přímého poranění mozku. A to není jediná komplikace.

Jaké druhy zranění lékaři vidí

Vaše tvář není jen štítem před vaším mozkem, ani to není pouhá cihlová zeď, která pohlcuje jouly nesprávně umístěné homerunové energie. Je to také místo, kde máte oči, dutiny a ústa. The Americká akademie otolaryngologie říká, že když míč zasáhne horní část obličeje, může zlomit jemné kosti kolem dutin a očních důlků, což někdy vede ke ztrátě zraku. Když míč zasáhne vaši spodní část obličeje, může to změnit umístění vaší čelisti nebo si zlomit zuby. Poranění nosu může patřit k nejzávažnějším, zvláště pokud mají za následek dýchací potíže.

Jak tedy můžeme doufat, že ochráníme sebe a své děti? Prvním krokem je požadavek na vyšší bezpečnostní standardy na baseballových stadionech nebo alespoň výběr sedadla za ochrannou sítí. Když však dojde k tragédii, nejdůležitější je vyhledat okamžitou lékařskou pomoc, píše AAO. "Když dojde k nehodě, je to vaše reakce, která může znamenat rozdíl mezi dočasnou nepříjemností a trvalým zraněním."

Spuštění 4denního pilotního projektu pracovního týdne ve Spojeném království bez snížení platu

Spuštění 4denního pilotního projektu pracovního týdne ve Spojeném království bez snížení platuRůzné

Cítíte se vyhořelí? Nejste zdaleka sami. Pandemie nebo ne, dlouho narušená rovnováha mezi časem, který trávíme v práci, a tím, jak jsme v práci produktivní, a kolik času můžeme trávit doma se svými...

Přečtěte si více
Masky KN95, N95: Jak zjistit, zda jsou padělky

Masky KN95, N95: Jak zjistit, zda jsou padělkyRůzné

Ať už máte na sobě roztomilý, personalizovaný hadřík nebo chirurgické roušky, teď, když jsme opravdu ve vlně časů Covid nebo hardcore masky N95 nebo KN95, na mnoha místech po celé zemi jsou vícemén...

Přečtěte si více
Jamajský čtyřčlenný bobový tým se kvalifikuje na zimní olympijské hry v Pekingu

Jamajský čtyřčlenný bobový tým se kvalifikuje na zimní olympijské hry v PekinguRůzné

V klasickém případě života napodobujícího umění napodobujícího život Jamajka vyšle čtyřčlenný bobový tým do Zima Olympiáda poprvé po téměř 25 letech a inspiruje bezpočet mileniálů, aby ji znovu sle...

Přečtěte si více