La física de ser golpeado en la cara por una pelota de béisbol

Una niña fue trasladada de urgencia al hospital la semana pasada después de que una pelota de foul le golpeara la cara en el Yankee Stadium. El incidente llegó a los titulares debido a la gravedad de las lesiones del joven aficionado, pero no fue el único. Cada año, aproximadamente 1,700 fanáticos resultan heridos por bolas de foul y bates rotos en los juegos de béisbol, y esta niña fue al menos la tercera persona en resultar lesionada en el Yankee Stadium. El incidente ha renovado los llamamientos para que los estadios amplíen su red protectora. Los equipos están comenzando a hacerlo, un movimiento inteligente que inevitablemente inspirará una reacción violenta. Antes de llegar allí, es útil comprender lo que significa ser golpeado por una pelota de béisbol.

¿Qué sucede exactamente cuando una bala de cuero vuela de un murciélago y cae en tu cara? ¿Por qué estos objetos son tan peligrosos y qué les están haciendo a las miles de personas a las que impactan? Estas no son preguntas inefables ni confusas. Hay respuestas.

Primero, algo de física

Las pelotas de béisbol de las Grandes Ligas tienen una masa promedio de 0.32 libras (o 0.1451496 kg), Mecánica popular nos aseguray deje el bate a 110 MPH (o 49,17 m / s). Lo crea o no, esa es toda la información que necesitamos para estimar la energía cinética de una pelota de béisbol mientras se desplaza hacia su cara desprevenida. La energía cinética, como recordará de la clase de física de la escuela secundaria, es igual a la mitad de la masa del objeto, multiplicada por su velocidad (para nuestros propósitos, podemos usar el peso de la pelota como masa y la rapidez de la pelota como velocidad). Eso nos da alrededor de 175 julios de energía cinética, o aproximadamente lo mismo que un Fiat 500 viajando a una milla por hora.

Primera ley de movimiento de Newton nos dice que, para que un objeto como una pelota de béisbol (o un Fiat, o una bala) se detenga, necesita ceder toda su energía a otro objeto. En otras palabras, si una pelota grita de un bate, te golpea en la cara y se detiene, tu cara simplemente absorbió 175 julios de energía.

Ahora, ser derribado por un Fiat a una milla por hora puede ser humillante, pero no suena tan mal. Lo que hace que recibir un golpe en la cara con una pelota de béisbol sea mucho más traumático es que el área de contacto, su cara, es pequeña, al igual que la pelota. Esto significa que, cuando realiza un drive de línea en la cara, los 175 julios de energía se absorben en un solo punto en forma de bola. De alguna manera, esto puede ser incluso más traumático que ser atropellado por un automóvil, porque una gran parte de su cuerpo absorbe una colisión vehicular. Aquí, no hay nada más que tu cara para soportar la peor parte.

Los mismos principios explican por qué las balas son tan buenas para matar. Son pequeños y livianos, pero se mueven a una velocidad increíble y obligan a una pequeña área de tejido a absorber toda su energía.

niño es golpeado por el béisbol

Por qué realmente no quieres que te golpeen en la cara

Todo lo anterior se aplica cada vez que te golpea una pelota de béisbol. Pero cuando te golpean en la cara, como esa niña en el Yankee Stadium, los efectos negativos se multiplican. En primer lugar, tu rostro está lleno de lo que se conoce como tejido denso sólido - hay una gran cantidad de hueso en la cara y no muchos órganos densos en agua (hígado, músculos) u órganos densos en aire (pulmones, intestinos). Esas son malas noticias cuando una pelota de béisbol golpea (o comete una falta, por así decirlo) porque cuanto más denso es un tejido, mayor es la cantidad de partículas golpeadas por un objeto en movimiento y la mayor cantidad de energía intercambiada. Y también hay el problema de la distancia de frenado - dado que el tejido de su cara es denso, casi no hay "ceder". La pelota se detiene inmediatamente. La diferencia en el daño es similar a la diferencia entre embestir su automóvil contra una montaña de almohadas y una pared de ladrillos. Con la pared de ladrillos, su automóvil descarga toda su energía a la vez. Con las almohadas lo va descargando poco a poco.

Además, tu cara se encuentra justo frente a un órgano muy importante: tu cerebro. Cuando algo golpea tu cara, el hueso de tu cara se comprime y ahí es donde entran los moretones y las fracturas. Pero luego, después de que el cráneo deja de moverse en respuesta a la energía de la bola, el cerebro continúa moviéndose en la misma dirección y se comprime contra el cráneo. A altas velocidades, como en los choques de vehículos, esto puede causar que el tejido cerebral y los vasos sanguíneos se estiren o incluso presenten una hemorragia.

Entonces, cuando una pelota de béisbol lo golpea en la cara, la lesión comienza como un simple golpe en el hueso facial, pero puede progresar rápidamente a un traumatismo cerebral absoluto. Y esa no es la única complicación.

Qué tipo de lesiones ven los médicos

Tu cara no es solo un escudo frente a tu cerebro, ni es una simple pared de ladrillos que absorbe julios de energía de homerun fuera de lugar. También es donde mantiene los ojos, los senos nasales y la boca. los Academia Estadounidense de Otorrinolaringología dice que, cuando una pelota golpea la parte superior de la cara, puede fracturar los delicados huesos alrededor de los senos nasales y las cuencas de los ojos, lo que a veces resulta en pérdida de la visión. Cuando la pelota golpea la parte inferior de la cara, puede cambiar la ubicación de la mandíbula o romper los dientes. Las lesiones nasales pueden estar entre las más graves, especialmente si provocan dificultades respiratorias.

Entonces, ¿cómo podemos esperar protegernos a nosotros mismos y a nuestros hijos? El primer paso es exigir estándares de seguridad más altos en los estadios de béisbol o, al menos, elegir un asiento detrás de una red protectora. Sin embargo, cuando ocurre una tragedia, lo más importante es buscar atención médica inmediata, escribe la AAO. "Cuando ocurre un accidente, es su respuesta la que puede marcar la diferencia entre un inconveniente temporal y una lesión permanente".

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