伊利諾伊理工學院物理學教授波特·約翰遜解釋道。
在職業棒球比賽中，球棒必須由單塊實木製成，因此在比賽中使用填塞球棒是違法的。儘管如此，填塞球棒還是多次出現在美國職業棒球大聯盟的比賽中，最近一次是薩米·索薩。這種策略的一個明顯優勢是，較輕的球棒可以讓擊球手做出更快的反應。但是，填塞球棒是否真的能幫助擊球手，這是一個複雜的問題。
假設您可以製造出尺寸、形狀、結構和強度相同，但重量不同的棒球棒。這種球棒的理想重量應該是多少，才能讓特定的球員比使用不同質量的球棒擊出更遠的球？當質量發生變化時，又會產生多大的差異呢？
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事實上，計算理想的球棒重量非常困難，因為理想重量肯定會因球員而異，也會因投球而異。首先研究一個更簡單的問題會有所幫助，例如檯球桌上的彈性碰撞。考慮一個移動的母球撞擊一個最初靜止的第二個球。牛頓定律表明，如果目標球的質量與母球完全相同，它將獲得最大的反衝能量。較重的母球速度會較慢，並且會以較低的速度推動目標球。較輕的母球速度會更快，但它會從目標球上彈開，從而將較少的能量傳遞給第二個球。
現在，回到棒球。出於與檯球示例相似的原因，人們可能會得出結論，棒球棒的理想重量不應與棒球本身的重量相差太大，棒球的重量約為五盎司。但是，以下因素共同作用，使棒球問題變得非常複雜
球棒與球的碰撞持續約千分之一秒，所涉及的力的大小可達數千磅。由於擊球手握住球棒的手柄，因此擊球手會受到大小相同的反作用力，除非球擊中球棒的“最佳擊球點”，該點位於商標符號附近。
碰撞過程中球棒內部不可避免地產生的內部振動會消耗掉至少三分之二的機械能。事實上，球擊中球棒時產生的聲音就是這種耗散能量的結果。
與檯球示例不同，在碰撞發生之前，球和球棒都在快速移動，之後球棒繼續快速移動。同樣，牛頓定律表明，在這種情況下，只有一小部分球棒的能量可以實際轉移到球上。
由於這些因素，理想的球棒重量實際上應該略大於球的重量。一些模型預測，理想的球棒重量應該是球的重量的五倍左右，即約 25 盎司，但這個重量遠低於職業棒球比賽中傳統使用的球棒的重量。無論如何，多幾盎司或少幾盎司可能不會對球棒動力學產生重大影響。
一些擊球手可能更喜歡較輕的球棒，僅僅是因為它們更容易揮舞，使擊球手有更多時間對來球做出反應並調整揮杆。如果您還假設您在正確的位置和時間擊球，那麼使用填塞球棒獲得的距離可能非常小。然而，減輕球棒的重量確實會增加您正確擊球的可能性。這有助於本壘打重擊手和一壘安打手。
事實上，近年來，美國職業棒球大聯盟的擊球手已經趨向於採用更輕的球棒。在這些模型中，通常會去除球棒手柄處的木材，使其非常薄且容易折斷。當然，另一種使球棒更輕的方法是在末端鑽一個孔，將一塊軟木塞深深插入孔中，然後小心地塞住、密封並覆蓋孔。球棒的重量將因此減輕，如果做得好，球棒的強度不會明顯減弱。
最初發佈於 2003 年 7 月 28 日