Köszönet a vendégszerzőnek, Jonathan Robertsnek, aki időt szakított arra, hogy az asztalitenisz fizikájáról írjon, megkímélve attól, hogy megerőltessem az agyam, hogy kitaláljam ezt a dolgot!
Először is egy nagyon rövid bevezetés az asztalitenisz leírására használt matematikába. Egy maroknyi képletet használnak, amelyeket egy Sir Isaac Newton nevű ember vezetett le monumentális munkájában. Philosophae Naturalis Principia Mathematica. Mellesleg, ezt a munkát általában a tudomány történetében valaha írt legfontosabb műnek tekintik, és én Newtont a valaha élt legnagyobb tudósnak tartom.
Pontosan elmagyarázza, hogyan mozognak az objektumok a csillagközi objektumok léptékéből (galaxisok, csillagok, bolygók, KOMOLYAN NAGY DOLGOZAT stb.), egészen a milliméter ezrelékének vagy 1. mikron. Ezt követően az univerzumnak ez a modellje kezd összeomlani, és el kell mennünk a Kvantumelmélet és relativitáselmélethez, amelynek használata IJELENTŐ matematikát és fizikát foglal magában.
Különben is, ez az asztalitenisz fizikája és matematikája a newtoni univerzumban.
Az itt használandó alapképletek a következők:
P = W÷t
W = Fs
F = ma
a = (v - u)÷t Megjegyzés: Ez általában átrendeződik a következőre: v = u at
T = rF
Megjegyzés: Ha két betű van egymás mellett, az szorzást jelent. Ez a helyes jelölés. Vegyük példaként a második képletet, W = Fs Ezt úgy fejezik ki W = F szorozva s vagy W = F x s.
Ahol:
P = teljesítmény (az alkalmazott oomph mennyisége)
W = munka (az elfogyasztott energia mennyisége)
t = Idő (az idő hossza, ameddig a teljesítményt alkalmazzák)
F = Erő (Alapvetően a lövés morgása. Hasonló a P-hez, de finoman más)
s = Eltolás (ez lényegében távolságot jelent, kivéve bizonyos körülmények között)
m = Tömeg (a labda súlya, fix 2,7 g)
a = Gyorsulás (a sebesség változása egy adott időtartam alatt)
v = Sebesség (lövés sebessége)
u = Kezdeti sebesség (milyen gyorsan eltalálják a labdát)
T = nyomaték (az alkalmazott forgatóerő mértéke)
r = Sugár (a kör közepétől a kerületig terjedő hossz.)
P = W÷t
Annak érdekében, hogy többet nyerjen erő a felvételeidben többet kell tenned munka vagy vegyen kevesebbet idő a felvételeidben. Az idő a lövésben azt az időt jelenti, amikor a labda érintkezik az ütővel, amely körülbelül 0,003 másodpercnél van rögzítve. Ezért annak érdekében, hogy növeljük a Munka kész, a második egyenletet kell megvizsgálni:
W = Fs
Ha az összeget Kényszerítés növekszik, akkor a Munka az együttható megnő. A másik módszer az, hogy növeljük a Elmozdulás, de ezt nem lehet megtenni, mivel a táblázat hossza rögzített (technikailag, lobbizás vagy a labda hurkolása növeli a Munka megtörtént, mivel a labdának nagyobb távolságot kell megtennie, mint a hálót alig tisztító labdának). Annak érdekében, hogy növeljük Kényszerítés, a harmadik egyenletet kell megvizsgálni.
F = ma
Annak érdekében, hogy növeljük a Kényszerítés, az Tömeg a labdát növelni kell ami lehetetlen, vagy a Gyorsulás növelni kell. Annak érdekében, hogy növeljük a gyorsulás, elemezzük az ötödik egyenletet.
a = (v - u)÷t
Először a zárójelek közötti számítás eredményét kell kiszámítani (ez egy matematikai törvény). Ezért szeretné maximalizálni a gyorsulás, minimalizálja a kezdeti sebesség. Annak érdekében, hogy maximalizálják a sebesség, olyan erősen kell eltalálnod a labdát, amennyire csak tudod. Az kezdeti sebesség Ez olyasvalami, ami felett nincs befolyásod, mivel az ellenfél milyen erősen üti rád a labdát. Azonban ahogy a kezdeti sebesség feléd jön, értéke negatív. Tehát valójában hozzáadódik a tiédhez sebesség, mivel a negatív szám kivonása valójában azt jelenti, hogy összeadja a két tagot (egy másik matematikai törvény). Az idő rögzített marad, a fent kifejtett ok miatt.
Ezért ez azt mutatja, hogy minél erősebben ütöd a labdát, annál többet Erő Ennek lesz.
De a sebesség nem minden az asztaliteniszben. Pörgés van, amiről most lesz szó.
Reakciósebesség asztaliteniszben
Biológiai szempontból megvannak a határai annak, hogy a szervezet milyen gyorsan tud reagálni egy ingerre. Ebben az időben különbség van a hanginger és a vizuális inger között. Technikailag gyorsabban reagálunk egy hangingerre, mint egy vizuális ingerre, 0,14 másodperccel, szemben a 0,18 másodperccel. Ezért, ha MINDENT megtud a lövésről, amire szüksége van, pusztán azáltal, hogy hallja az ütőt, 0,04-el vagy négy egyszázadmásodperccel gyorsabb vagy, mint bárki más, aki valaha asztaliteniszezett előtt.
A jó játékosok (még az olyan átlagos játékosok is, mint én) még mindig sok mindent ki tudnak következtetni abból, amit az ellenfél csinál, egyszerűen csak figyelve a zajt, amit a labda kelt, amikor az ütővel érintkezik. Például a labda ütési zaja az ütőn azt jelzi, hogy a labdát megpördítették, és egy hurok ütése ezt a hatást eredményezi. Egy élesebb "pock" azt jelzi, hogy a labdát elég erősen ütötték, és azt is, hogy vékony gumit használnak. Természetesen törvényes kérni, hogy nézzék meg az ellenzék ütőjét, így a zajra hallgatva meg lehet tudni, milyen vastagságú gumit használnak.
Vannak, akik azt mondják, hogy amikor a labda az asztalhoz ütközik, meg tudják állapítani, hogy a labda felülpörgött-e vagy alul. Én személy szerint nem tehetem, de nem lepne meg, hogy az elit játékosok megtehetik.
Asztaliteniszben a lövésre adott reakcióidő átlagosan körülbelül 0,25 másodperc. Sok edzéssel és sok gyakorlással ez 0,18 másodpercre csökkenthető. Ez az egyik nagy tényező abban, hogy mi választja el az asztalitenisz nagyjait az A osztályú legjobb játékosoktól. A sport elit szintjein már a másodperc legkisebb töredékével (1/1000-ed) gyorsabbnak lenni is változást jelent.
Nyomaték az asztaliteniszben
T = rF
A nyomaték olyan erő, amely akkor lép fel, amikor egy fix pont körül szögben alkalmazzák. Ez általában egy kör. Több helyen láttam Torque-ot asztaliteniszben használni. Néhány gyakori hely:
- Maximalizálja a labda pörgését. Ezzel egy gömböt (a golyót) elforgatunk egy pont körül a belsejében. Ez azt jelenti, hogy minél gyorsabban forog a labda, annál magasabb a Nyomaték.
- A test feltekerése erőteljes lövés közben, mint pl összetör. Letekered a csípőd, majd a törzsed, majd a vállad, a felkar, az alsó kar és végül a csukló. Ez növeli a Sugár a hintáról. Ha a labdát az ütő külső pereme felé üti, az is növeli a sugarat. Nem tudom, hogy ezt használják-e a játékban, mivel ez azt jelentené, hogy a labda az ütőt az édes ponton kívül találja el, és az irányítás elvesztését okozza.
- Kiszolgáláskor a tenyeres inga szervál, az egyik technika az ellenfél becsapása a labdán leadott pörgetés mértékének minimalizálásával. Ez úgy történik, hogy a golyót a fogantyúhoz közel érik, ezáltal minimalizálják a Sugár a hintáról.
A labda technikailag erősebb ütése (nagyobb sebességgel) a nyomatékot is növeli, mivel ez a sebességnövekedés a labda gyorsulásának közvetlen növekedését eredményezi. Mint F = ma, növekedése a közvetlen növekedéséhez vezet F, ami viszont közvetlen növekedéséhez vezet Nyomaték.
azaz
a = (v - u)/t
F = ma
T = rF
Energia
Az energia nem figyelhető meg. Csak az energia eredményei figyelhetők meg. Ez azt jelenti, hogy amikor egy labdát erősen eltalálják, akkor azt figyeljük meg, hogy az energia a játékos testéből a labdába átvitelét okozza, és nem magát az energiát.
Az energiát kétféle formában írják le (figyelmen kívül hagyva néhány egyéb formát, amelyek anélkül, hogy a kémiában és a magfizikában túlságosan technikássá válnának, túlmutatnak ennek a cikknek a hatókörén). Ezek a potenciális energia és a kinetikus energia.
A használt képletek a következők:
Helyzeti energia: E = mgh
Kinetikus energia: E = ½ mv2
ahol.
E = Energia
m = Tömeg
g = a gravitáció okozta gyorsulás (9,81001 ms-2-5 tizedesjegyig, ha tudnia kell)
h = az objektum magassága
v = Sebesség.
E = mgh
Ez a potenciális energia reprezentációja. Ez a kérdéses objektum energiafelhasználási képességét jelenti. Például, ha egy asztaliteniszlabda volt a kezedben, és gyorsan eltávolítod a kezed, a labda zuhanni kezd (a gravitáció miatt). Amikor ez megtörténik, a labda potenciális energiája elkezd átalakulni mozgási energiává. Amikor földet ér, a kinetikus energia elkezd visszaváltozni potenciális energiává, amíg a labda el nem éri a pattanás csúcsát, és újra zuhanni kezd.
Elméletileg ennek örökké folytatódnia kell, mivel energiát nem lehet létrehozni vagy elpusztítani (kivéve egy nukleáris reakció során, amely magában foglalja a tudomány talán leghíresebb egyenletét: E = mc2). Az ok, amiért nem folytatódik örökké, az a légellenállás, súrlódás formájában, és az a tény, hogy a labda és a talaj ütközése nem tökéletesen rugalmas (a labda mozgási energiájának egy része hővé alakul, amikor a talajjal ütközik, valamint súrlódás lép fel a padló és a talaj között A labda).
Ha kísérletet szeretne végezni (elegendő pénzt kereshet ezzel a „trükkel”), próbáljon meg egy golflabdát és egy asztalitenisz labdát azonos magasságból leejteni, és nézze meg, melyik ér először földet. Mindkettő egyszerre fog ütni, mivel a levegő ellenállása majdnem pontosan egyenlő. Egy másik módszer a kísérlet vákuumban történő végrehajtása, bár ezt nehezebb beállítani. Ebben az esetben ledobhat egy tollat és egy téglát, és a kettő egyszerre csapódik a talajba.
Ez megmagyarázza, miért veszélyesebb egy magas labdafeldobással végzett adogatás, mint egy mindössze 6 hüvelyk magasra feldobott. A magas dobással nyert energia pörgéssé vagy sebességgé alakítható, amikor az ütő megüti.
E = ½ mv2
Ez a képlet azt mutatja, hogy minél gyorsabban üti el a labdát, annál több energiája lesz a lövésnek. Ha az ütő tömege nagy, akkor az is több energiát eredményez a lövésben. Ennek az az oka, hogy a tömeg és az energia egyaránt egyenesen arányos az Energiával.
Miért gyorsabb a 38 mm-es golyó, mint a 40 mm-es?
Mivel a 38 mm-es golyónak kisebb a sugara, kisebb a tömege is, így az egyenletnek köszönhetően kisebb az energiája is E = ½ mv2. Ez tehát azt jelenti, hogy a labda általános sebessége kisebb. DE, a 38 mm-es golyó gyorsabb, mint a 40 mm-es, mert a sugár növekedése a szélellenállás növekedését eredményezi, így lelassítja a 40 mm-es golyót. Ha kis tömegű tárgyakkal, például asztaliteniszlabdával foglalkozik, a légellenállás a fő tényező a lassításban.
Ez pedig egy alapvető bevezetés az asztalitenisz fizikájába.
