野球に顔をぶつけられる物理学

先週、ヤンキースタジアムでファウルボールが顔にぶつかった後、幼児が病院に運ばれました。 若いファンの怪我の深刻さのために事件は話題になりましたが、ユニークではありませんでした。 毎年、野球の試合で約1,700人のファンがファウルボールと壊れたバットで負傷し、この少女は少なくともヤンキースタジアムで負傷した3人目の人物でした。 事件はスタジアムが彼らの拡張するための要求を更新しました 保護ネット. チームはそうし始めています、必然的に反発を引き起こす賢い動きです。 そこに着く前に、野球に打たれるとはどういう意味かを理解しておくと役に立ちます。

革の弾丸がコウモリからあなたの顔に飛ぶと、正確にはどうなりますか? これらのオブジェクトはなぜそれほど危険なのですか、そしてそれらが影響を与える何千人もの人々に何をしているのですか? これらは、非効率的ではなく、混乱を招くような質問でもありません。 答えがあります。

まず、いくつかの物理学

メジャーリーグの野球の平均質量は0.32ポンド(または0.1451496 kg)で、 ポピュラーメカニクス 私たちを保証します、バットを110 MPH(または49.17 m / s)のままにします。 信じられないかもしれませんが、野球が無防備な顔に向かっているときの運動エネルギーを推定するために必要なすべての情報についてです。 高校の物理学の授業で思い出すかもしれませんが、運動エネルギーは、物体の質量の1/2に乗算されたものに等しくなります。 その速度(私たちの目的では、ボールの重量を質量として使用し、ボールの速度を質量として使用できます。 速度)。 これにより、約175ジュールの運動エネルギーが得られます。これは、時速1マイルで移動するフィアット500とほぼ同じです。

ニュートンの運動の第1法則 野球(またはフィアット、または弾丸)のようなオブジェクトが停止するためには、そのエネルギーのすべてを別のオブジェクトに放棄する必要があることを示しています。 言い換えれば、ボールがバットから叫び、顔に当たって止まった場合、あなたの顔は175ジュールのエネルギーを吸収しました。

さて、時速1マイルのフィアットに殴られてしまうのは屈辱的かもしれませんが、それほど悪くはありません。 野球の顔に当たるのが非常にトラウマになるのは、接触面積(顔)が小さいことです。野球もそうです。 これは、顔をラインドライブすると、175ジュールのエネルギーすべてが単一のボール型のスポットに吸収されることを意味します。 ある意味では、これは車にぶつかるよりもさらにトラウマになる可能性があります。これは、身体の大部分が車両の衝突を吸収するためです。 ここでは、その矢面に立つのはあなたの顔だけです。

同じ原則が、弾丸が殺害に非常に優れている理由を説明しています。 それらは小型で軽量ですが、信じられないほどの速度で動き、組織の1つの小さな領域にすべてのエネルギーを吸収させます。

少年は野球に見舞われる

なぜあなたは本当に顔にぶつかりたくないのですか

上記のすべては、野球に見舞われたときはいつでも当てはまります。 しかし、ヤンキースタジアムのあの少女のように、顔にぶつかると、悪影響が倍増します。 まず第一に、あなたの顔はとして知られているものでいっぱいです 固体の密な組織 —顔にはたくさんの骨があり、水分の多い臓器(肝臓、筋肉)や空気の多い臓器(肺、腸)はそれほど多くありません。 組織が密集しているほど、動く物体に当たる粒子の数が多くなり、交換されるエネルギーの量が増えるため、野球が打たれる(または、いわばファウルされる)場合、これは悪いニュースです。 そして、 停止距離の問題 —顔の組織が密集しているため、「与える」ことはほとんどありません。 ボールはすぐに止まります。 ダメージの違いは、枕の山とレンガの壁に車を突っ込むことの違いに似ています。 レンガの壁で、あなたの車は一度にすべてのエネルギーを放出します。 枕で少しずつ排出します。

また、あなたの顔は非常に重要な器官である脳の真正面にあります。 何かが顔に当たると、顔の骨が圧迫され、あざや骨折が起こります。 しかし、その後、頭蓋骨がボールのエネルギーに反応して動きを停止した後、脳は同じ方向に動き続け、頭蓋骨に対して圧縮されます。 高速では、車両の衝突のように、これにより脳組織や血管が伸びたり、出血したりする可能性があります。

したがって、野球が顔に当たると、怪我は顔の骨への単純な叩きとして始まりますが、すぐに完全な脳外傷に進行する可能性があります。 そして、それだけが厄介な問題ではありません。

医師が見ている怪我の種類

あなたの顔はあなたの脳の前の盾であるだけでなく、置き忘れられた本塁打エネルギーのジュールを吸収する単なるレンガの壁でもありません。 また、目、副鼻腔、口を保つ場所でもあります。 NS アメリカ耳鼻咽喉科 ボールが上面に当たると、副鼻腔や眼窩の周りの繊細な骨が骨折し、視力が低下することがあると言います。 ボールが下の顔に当たると、顎の位置が変わったり、歯が折れたりすることがあります。 鼻の怪我は、特に呼吸困難を引き起こす場合、最も深刻なものの1つになる可能性があります。

では、どうすれば自分自身と子供たちを守ることができるでしょうか。 ステップ1は、野球場でより高い安全基準を要求するか、少なくとも保護ネットの後ろの座席を選択することです。 しかし、悲劇が発生した場合、最も重要なことは直ちに医師の診察を受けることです、とAAOは書いています。 「事故が起こったとき、一時的な不便と永久的な怪我の違いを生むのはあなたの対応です。」

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