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基本信息

项目名称:
棒球“甜点”的寻找
小类:
数理
简介:
该论文是关于棒球比赛中最佳击球点的数学建模问题。论文基于物理机理采用计算机仿真的研究方法给出了问题满意的答案,并获得MCM竞赛二等奖。该结果对提高棒球手的竞赛成绩有一定的借鉴意义
详细介绍:
本文的目的是建立一个适当的模型,找到“甜点”。通过分析“甜点”功能,找出“甜点”与击出球的速度的关系,明确击球中心点,从而达到解决问题的目的。总的来说,题中建立了两种模型。第一个模型是找到变量eA,它可以测量出最大能量。然后,根据能量守恒、摆和碰撞的知识,又融合了最大的能源和最小的手刺痛的感觉两个因素对题中的模型进行改进,用收集的实验数据和MAPLE等软件的数据分析结果,从而找到了更精确的“甜点”位置。第二种模型是基于物理知识下,进行了3个关于球棒填充物的简单的实验操作,这些实验结果证明,在球棒塞上填充物之后球的出口速度已经加快,并且 “甜点”的范围会变大。在模型一建立中已经做了敏感性分析,并且表明该模型可以预测不同球棒材料的不同的击球行为。因此我们可以得出结论,铝制球棒可以使出球的速度变大和击球的最佳部位区域扩大。最后,论文中还分析了该模型的优点和缺点,并指出该模型具有较高的精度、较强的可行性,只是适用范围比较窄。

作品专业信息

撰写目的和基本思路

运用数学模型知识来证明和寻找棒球甜点的存在性

科学性、先进性及独特之处

国内尚未有对棒球甜点的研究,对于国内越来越热的棒球运动来说,该研究有利于提高竞技水平。

应用价值和现实意义

对于棒球运动员来说可以很好的提高竞技水平。

学术论文摘要

本文的目的是建立一个适当的模型,找到“甜点”。通过分析“甜点”功能,找出“甜点”与击出球的速度的关系,明确击球中心点,从而达到解决问题的目的。总的来说,题中建立了两种模型。第一个模型是找到变量eA,它可以测量出最大能量。然后,根据能量守恒、摆和碰撞的知识,又融合了最大的能源和最小的手刺痛的感觉两个因素对题中的模型进行改进,用收集的实验数据和MAPLE等软件的数据分析结果,从而找到了更精确的“甜点”位置。第二种模型是基于物理知识下,进行了3个关于球棒填充物的简单的实验操作,这些实验结果证明,在球棒塞上填充物之后球的出口速度已经加快,并且 “甜点”的范围会变大。在模型一建立中已经做了敏感性分析,并且表明该模型可以预测不同球棒材料的不同的击球行为。因此我们可以得出结论,铝制球棒可以使出球的速度变大和击球的最佳部位区域扩大。最后,论文中还分析了该模型的优点和缺点,并指出该模型具有较高的精度、较强的可行性,只是适用范围比较窄。

获奖情况

参加2010年美国大学生数学建模比赛

鉴定结果

获得国际二等奖

参考文献

[1] J.J. Crisco and R.W. Greenwald, "Metal baseball bats can outperform wood bats with a similar `sweet spot'," Proceedings of the 24th Annual Meeting, American Society of Biomechanics. Chicago, IL. July 19-22 (2000). [2] F. W. Sears, Mechanics, Heat and Sound, Second Edition, pp. 275-277 (Addison-Wesley, 1950) [3] R. Resnick, D. Halliday, and K.S. Krane, Physics, Fourth Edition., pp. 324-326 (John Wiley & Sons, 1992) [4] K. R. Symon, Mechanics, Third Edition, pp. 216-218 (Addison-Wesley, 1971)

同类课题研究水平概述

因为棒球运动在我国流行时间很短,国内对于棒球运动竞技水平提高的研究还处在初步阶段。棒球棒的研究更是少之又少。从技巧性上如何提高比赛的成绩是体育总局应该着重考虑的。也是以此为契机,对更多的体育运动设施进行科学的研究,增强国家的体育竞技水平。当前国内对棒球运动这项研究的科学家很少,国家体育总局只是对传统优势项目的运动给予较多的研究支持,长此以往这是有弊端的。如何运用基础数理科学知识对棒球运动乃至其他非热门运动进行研究,是有助于提高国家的创新水平,增强国内学术界学术研究的实用性水平。我们可以到文献检索去搜一下这个课题,文章几乎没有,更多的是美国进行的研究文章。从中我们可以找到差距。
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