Mulțumesc autorului invitat Jonathan Roberts, care și-a făcut cu amabilitate timp să scrie despre fizica tenisului de masă, scutindu-mă de nevoia de a-mi încorda creierul încercând să-mi dau seama!
În primul rând, o foarte scurtă introducere în matematică care este folosită pentru a descrie tenisul de masă. Există o mână de formule care sunt folosite, pe care un om numit Sir Isaac Newton le-a derivat în lucrarea sa monumentală Philosophae Naturalis Principia Mathematica. De altfel, această lucrare este în general considerată cea mai importantă lucrare scrisă vreodată în istoria științei și eu îl consider pe Newton cel mai mare om de știință care a trăit vreodată.
Acesta explică cu acuratețe modul în care obiectele se mișcă de la scara obiectelor interstelare (galaxii, stele, planete, SERIOUS BIG STUFF etc.), până la lucruri la scara de aproximativ 1000 de milimetru sau 1 micron. După aceea, acest model al universului începe să se destrame și trebuie să mergi la Teoria Cuantică și Relativitatea, care implică înspăimântătoare Matematică și Fizică de folosit.
Oricum, aceasta este Fizica și Matematica Tenisului de masă în Universul Newtonian.
Formulele de bază care trebuie utilizate aici sunt:
P = W÷t
W = Fs
F = ma
a = (v - u)÷t Notă: Acesta este de obicei rearanjat la v = u at
T = rF
Notă: Când două litere sunt una lângă alta înseamnă înmulțire. Aceasta este notația corectă. Luați ca exemplu a doua formulă, W = Fs Aceasta este exprimată ca W = F înmulțit cu s sau W = F x s.
Unde:
P = Putere (cantitatea de putere aplicată)
W = Muncă (cantitatea de energie care este consumată)
t = Timp (durata de timp pentru care este aplicata puterea)
F = Forță (Practic cantitatea de mormăit pe care o are lovitura. Similar cu P, dar subtil diferit)
s = Deplasare (aceasta se traduce în esență prin Distanță, cu excepția anumitor circumstanțe)
m = Masa (greutatea mingii, fixată la 2,7 g)
a = Accelerație (modificarea vitezei într-o anumită perioadă de timp)
v = Viteza (viteza tragerii)
u = viteză inițială (cât de repede este lovită mingea în tine)
T = Cuplu (cantitatea de forță de rotire aplicată)
r = Raza (lungimea de la mijlocul unui cerc până la perimetru.)
P = W÷t
Pentru a câștiga mai mult putere în fotografiile tale, trebuie să faci mai mult muncă sau ia mai putin timp în fotografiile tale. The timp într-o lovitură se referă la momentul în care mingea este în contact cu racheta care este fixată la aproximativ 0,003 secunde. Prin urmare, pentru a crește Muncă gata, trebuie examinată a doua ecuație:
W = Fs
Dacă suma de Forta este crescut, apoi Muncă coeficientul este crescut. Cealaltă modalitate este de a crește Deplasare, dar acest lucru nu se poate face deoarece lungimea tabelului este fixă (tehnic, lobby sau looping mingea va crește Muncă gata, deoarece mingea trebuie să parcurgă o distanță mai mare decât mingea care abia curățește fileul). Pentru a crește Forta, a treia ecuație trebuie examinată.
F = ma
Pentru a crește Forta, cel Masa a mingii trebuie crescută, ceea ce este imposibil, sau Accelerare trebuie crescută. Pentru a crește accelerare, analizăm a cincea ecuație.
a = (v - u)÷t
Rezultatul calculului dintre paranteze trebuie calculat mai întâi (este o lege matematică). Prin urmare, doriți să maximizați accelerare, minimizați viteza initiala. Pentru a maximiza viteză, trebuie să lovești mingea cât de tare poți. The viteza initiala este ceva asupra căruia nu ai control, deoarece este cât de tare lovește opoziția mingea în tine. Cu toate acestea, ca viteza initiala vine spre tine, valoarea lui este negativă. Deci este de fapt adăugat la dvs viteză, deoarece scăderea unui număr negativ înseamnă de fapt că adăugați cei doi termeni (o altă lege matematică). The timp rămâne fix, din motivul explicat mai sus.
Prin urmare, acest lucru demonstrează de ce cu cât loviți mingea mai tare, cu atât mai mult Putere va avea.
Dar viteza nu este totul în tenisul de masă. Există spin, despre care se va discuta acum.
Viteza de reacție în tenis de masă
Dintr-o perspectivă biologică, există limite la cât de repede poate reacționa organismul la un stimul. Există o diferență în acest timp între un stimul audio și un stimul vizual. Din punct de vedere tehnic, răspundem mai rapid la un stimul audio decât la un stimul vizual, 0,14 secunde comparativ cu 0,18 secunde. Prin urmare, dacă puteți înțelege TOT despre lovitură de care aveți nevoie doar auzind-o lovind racheta, ești cu 0,04 sau patru sutime de secundă mai rapid decât oricine altcineva care a jucat vreodată tenis de masă inainte de.
Jucătorii buni (chiar și jucătorii medii ca mine) pot deduce în continuare multe din ceea ce face opoziția, pur și simplu ascultând zgomotul pe care mingea îl face atunci când atinge bâta. De exemplu, un zgomot de periere al mingii pe bâtă vă spune că s-a făcut spin pe minge, lovirea unei bucle va da acest efect. Un „buton” mai ascuțit vă va spune că mingea a fost lovită destul de solid și, de asemenea, vă va spune că folosesc un cauciuc subțire. Este, desigur, legal să ceri să vezi bâta opoziției, așa că a asculta zgomotul pentru a spune ce grosime de cauciuc este folosit este doar ceva ce se poate face.
Unii oameni spun că atunci când mingea lovește masa își pot da seama dacă mingea este rotită în sus sau sub învârtire. Personal, nu pot, dar nu m-ar surprinde că jucătorii de elită pot.
În tenis de masă, timpul total mediu de reacție la o lovitură este de obicei de aproximativ 0,25 secunde. Cu mult antrenament și multă practică, acest lucru poate fi redus la 0,18 secunde. Acesta este unul dintre factorii majori în ceea ce îi separă pe marii tenisului de masă de cei mai buni jucători de clasa A. La nivelurile de elită ale sportului, chiar și cea mai mică fracțiune de secundă (1/1000 de parte) mai repede începe să facă diferența.
Cuplu în tenis de masă
T = rF
Cuplul este o forță care apare atunci când este aplicată la un unghi în jurul unui punct fix. Acesta este de obicei un cerc. Există mai multe locuri în care am văzut Torque folosit în tenis de masă. Câteva locuri comune sunt:
- Maximizarea rotației mingii. Făcând acest lucru, o sferă (mingea) este rotită în jurul unui punct din interiorul ei. Aceasta înseamnă că, cu cât mingea se învârte mai repede, cu atât este mai sus Cuplu.
- Relaxarea corpului atunci când jucați o lovitură puternică, cum ar fi a lovitura. Vă desfășurați șoldurile, apoi trunchiul, apoi umerii, partea superioară a brațului, brațul inferior și în final încheietura mâinii. Acest lucru mărește Rază a leagănului. Lovind mingea spre marginea exterioară a rachetei va crește și raza. Nu știu dacă acest lucru este folosit în joc, deoarece acest lucru ar însemna că mingea lovește racheta în afara punctului favorabil și provoacă o pierdere a controlului.
- Când se servește un pendul forehand servi, o tehnică este de a păcăli adversarul reducând la minimum cantitatea de spin pusă pe minge. Acest lucru se realizează prin contactarea mingii aproape de mâner, minimizând astfel Rază a leagănului.
Lovirea tehnică a mingii mai tare (cu o viteză mai mare) crește și cuplul, deoarece această creștere a vitezei are ca rezultat o creștere directă a accelerației mingii. La fel de F = ma, o creștere în A duce la o creștere directă a F, care la rândul său duce la o creștere directă a Cuplu.
adică
A = (v - u)/t
F = mA
T = rF
Energie
Energia nu poate fi observată. Numai rezultatele Energiei pot fi observate. Adică, atunci când o minge este lovită puternic, observați transferul de energie de la corpul jucătorului la minge pentru a provoca acea lovitură, nu energia în sine.
Energia este descrisă în două forme (ignorând un pumn de alte forme, care, fără a deveni extrem de tehnice în chimie și fizică nucleară, depășesc domeniul de aplicare al acestui articol). Acestea sunt energia potențială și energia cinetică.
Formulele folosite sunt:
Energie potențială: E = mgh
Energie kinetică: E = ½mv2
Unde.
E = Energie
m = Masa
g = Accelerația datorată gravitației (9,81001 ms-2 până la 5 zecimale dacă trebuie să știți)
h = Înălțimea obiectului
v = viteza.
E = mgh
Aceasta este o reprezentare a Energiei Potenţiale. Aceasta reprezintă capacitatea obiectului în cauză de a folosi Energia. De exemplu, dacă o minge de tenis de masă a fost în mână și îți scoți mâna rapid, mingea ar începe să cadă (din cauza gravitației). Pe măsură ce se întâmplă acest lucru, energia potențială a mingii începe să fie convertită în energie cinetică. Când lovește pământul, energia cinetică începe să se schimbe înapoi în energie potențială, până când mingea atinge vârful săriturii și începe să cadă din nou.
Teoretic, acest lucru ar trebui să continue pentru totdeauna, deoarece Energia nu poate fi creată sau distrusă (cu excepția unei reacții nucleare, care implică ceea ce este probabil cea mai faimoasă ecuație a Științei: E = mc2). Motivul pentru care nu continuă pentru totdeauna se datorează rezistenței aerului, sub formă de frecare, și faptului că ciocnirea mingii și solul nu este. perfect elastic (o parte din energia cinetică a mingii este convertită în căldură, atunci când impactează cu solul și există, de asemenea, o anumită frecare între podea și mingea).
Dacă doriți să efectuați un experiment (puteți câștiga destul de mulți bani din acest „truc”), încercați să aruncați o minge de golf și o minge de tenis de masă de la aceeași înălțime și vedeți care lovește primul pământul. Ambele vor lovi în același timp, deoarece rezistența datorată aerului este aproape exact egală. O altă modalitate este de a efectua experimentul în vid, deși acesta este mai greu de configurat. În acest caz, puteți scăpa o pană și o cărămidă, iar cele două vor lovi pământul simultan.
Acest lucru explică de ce un serviciu cu o aruncare înaltă a mingii este mai periculos decât unul aruncat la doar 6 inci înălțime. Energia câștigată prin aruncarea mare poate fi convertită în rotire sau viteză atunci când este lovită de rachetă.
E = ½mv2
Această formulă arată că, cu cât loviți mai repede mingea, cu atât va avea mai multă Energie lovitura. Dacă masa liliacului este mare, atunci va avea ca rezultat și mai multă energie în lovitură. Acest lucru se datorează faptului că termenii de masă și energie sunt ambii direct proporționali cu Energia.
De ce este bila de 38 mm mai rapidă decât mingea de 40 mm?
Deoarece bila de 38 mm are o rază mai mică, are și o masă mai mică și, prin urmare, o energie mai mică datorită ecuației E = ½mv2. Prin urmare, aceasta ar trebui să însemne că viteza totală a mingii este mai mică. DAR, bila de 38 mm este mai rapidă decât bila de 40 mm deoarece creșterea razei are ca rezultat o creștere a rezistenței la vânt, încetinind astfel bila de 40 mm. Când aveți de-a face cu obiecte de masă mică, cum ar fi o minge de tenis de masă, rezistența aerului este un factor major în încetinirea acesteia.
Și aceasta este o introducere de bază în fizica tenisului de masă.
