Zahvaljujem se gostujućem autoru Džonatanu Robertsu, koji je ljubazno odvojio vreme da piše o fizici stonog tenisa, poštedeći me potrebe da naprežem mozak pokušavajući da shvatim ove stvari!
Prvo, vrlo kratak uvod u matematiku koja se koristi za opisivanje stonog tenisa. Postoji nekoliko formula koje se koriste, a koje je čovek po imenu ser Isak Njutn izveo u svom monumentalnom delu Philosophae Naturalis Principia Mathematica. Uzgred, ovaj rad se generalno smatra najvažnijim delom ikada napisanim u istoriji nauke, a ja Njutna smatram najvećim naučnikom koji je ikada živeo.
Tačno objašnjava kako se objekti kreću sa skale međuzvezdanih objekata (galaksije, zvezde, planete, OZBILJNO VELIKE STVARI itd.), sve do stvari na skali od oko 1000 milimetra ili 1 mikrona. Nakon toga, ovaj model univerzuma počinje da se kvari i potrebno je da pređete na kvantnu teoriju i relativnost, što uključuje ZAstrašujuću matematiku i fiziku.
U svakom slučaju, ovo je fizika i matematika stonog tenisa u Njutnovskom univerzumu.
Osnovne formule koje se ovde koriste su:
P = W÷t
W = Fs
F = ma
a = (v - u)÷t Napomena: Ovo se obično preuređuje u v = u at
T = rF
Napomena: Kada su dva slova jedno pored drugog to znači množenje. Ovo je tačna notacija. Uzmimo drugu formulu kao primer, W = Fs Ovo se izražava kao W = F множи s ili W = F x s.
Где:
P = snaga (količina primenjene snage)
W = rad (količina energije koja se troši)
t = Vreme (Dužina vremena za koje se moć primenjuje)
F = Sila (U osnovi količina gunđanja koju puca. Slično P, ali suptilno drugačije)
s = pomeranje (ovo u suštini znači udaljenost, osim pod određenim okolnostima)
m = masa (težina lopte, fiksna na 2,7 g)
a = Ubrzanje (promena brzine u datom vremenskom periodu)
v = brzina (brzina udarca)
u = početna brzina (koliko brzo je lopta udarena u vas)
T = obrtni moment (količina sile okretanja koja se primenjuje)
r = poluprečnik (dužina od sredine kruga do perimetra.)
P = W÷t
Da biste dobili više снага u svojim snimcima, morate učiniti više rad ili uzeti manje време u vašim snimcima. The време u udarcu se odnosi na vreme kada je lopta u kontaktu sa reketom koje je fiksirano na približno 0,003 sekunde. Stoga, u cilju povećanja Rad Urađeno, druga jednačina se mora ispitati:
W = Fs
Ako iznos od Сила se povećava, onda je Rad koeficijent se povećava. Drugi način je povećanje премештај, ali to se ne može uraditi pošto je dužina tabele fiksna (tehnički, lobiranje ili petljanje lopte će povećati Rad gotovo, pošto lopta mora da pređe veću udaljenost od lopte koja jedva čisti mrežu). U cilju povećanja Сила, treća jednačina se mora ispitati.
F = ma
U cilju povećanja Сила, the misa lopte treba povećati što je nemoguće, ili Ubrzanje treba povećati. U cilju povećanja ubrzanje, analiziramo petu jednačinu.
a = (v - u)÷t
Prvo se mora izračunati rezultat izračunavanja između zagrada (to je matematički zakon). Zbog toga želite da maksimizirate ubrzanje, minimizirajte Почетна брзина. Da bi se maksimiziralo brzina, morate da udarite loptu što jače možete. The Почетна брзина je nešto nad čim nemate kontrolu, jer je to koliko jako vam protivnik udara loptu. Međutim, kako je Почетна брзина dolazi ka vama, njegova vrednost je negativna. Dakle, zapravo je dodat u vaš brzina, pošto oduzimanje negativnog broja zapravo znači da sabirate dva člana (još jedan matematički zakon). The време ostaje fiksno, iz razloga koji je gore objašnjen.
Stoga ovo pokazuje zašto što jače udarate loptu, to više Снага имаће.
Ali, brzina nije sve u stonom tenisu. Postoji spin, o čemu će sada biti reči.
Brzina reakcije u stonom tenisu
Sa biološke perspektive, postoje ograničenja koliko brzo telo može da reaguje na stimulus. Postoji razlika u ovom vremenu između audio stimulusa i vizuelnog stimulusa. Tehnički, mi brže reagujemo na audio stimulus nego na vizuelni stimulans, 0,14 sekunde u poređenju sa 0,18 sekunde. Stoga, ako možete da shvatite SVE u vezi sa udarcem što vam je potrebno samo tako što čujete kako udara u reket, brži si 0,04 ili četiri stotinke sekunde od bilo koga ko je ikada igrao stoni tenis пре него што.
Dobri igrači (čak i prosečni igrači kao što sam ja) i dalje mogu zaključiti mnogo toga šta protivnik radi, jednostavno slušajući buku koju lopta proizvodi kada dodirne palicu. Na primer, zvuk četkanja lopte po palici govori vam da je loptica okrenuta, a udaranje u petlju će dati ovaj efekat. Oštriji 'pock' će vam reći da je lopta udarena prilično čvrsto, a takođe će vam reći da koriste tanku gumu. Naravno, legalno je tražiti da se vidi opoziciona palica, tako da je osluškivanje buke da se vidi koja debljina gume se koristi je nešto što se može učiniti.
Neki ljudi kažu da kada lopta udari o sto, oni mogu da vide da li je lopta okrenuta nagore ili ispod. Ja lično ne mogu, ali me ne bi iznenadilo da elitni igrači mogu.
U stonom tenisu, prosečno ukupno vreme reagovanja na udarac je obično oko 0,25 sekunde. Uz mnogo treninga i mnogo vežbe, ovo se može smanjiti na 0,18 sekunde. Ovo je jedan od velikih faktora po čemu se velikani stonog tenisa odvajaju od igrača vrhunskog A razreda. U elitnim nivoima sporta, čak i najmanji delić sekunde (1/1000-tinke) brže počinje da pravi razliku.
Obrtni moment u stonom tenisu
T = rF
Obrtni moment je sila koja se javlja kada se primeni pod uglom oko fiksne tačke. Ovo je obično krug. Postoji nekoliko mesta na kojima sam video da se Torque koristi u stonom tenisu. Neka uobičajena mesta su:
- Maksimiziranje okretanja lopte. Ovim se sfera (lopta) rotira oko tačke unutar nje. To znači da što se lopta brže okreće to je veća Обртни момент.
- Opuštanje tela kada igrate snažan udarac kao što je a razbiti. Odmotavate kukove, zatim torzo, zatim ramena, nadlakticu, donju ruku i na kraju zglob. Ovo povećava Radijus od ljuljaške. Udaranjem loptice prema spoljnom obodu reketa takođe će se povećati radijus. Ne znam da li se ovo koristi u igri, jer bi ovo značilo da lopta udara u reket izvan slatke tačke i izaziva gubitak kontrole.
- Prilikom služenja a forhend klatno služiti, jedna tehnika je prevariti protivnika minimiziranjem količine okretanja loptice. Ovo se radi tako što se lopta dodiruje blizu drške, čime se minimizira Radijus od ljuljaške.
Tehnički udaranje lopte jače (većom brzinom) takođe povećava obrtni moment, jer ovo povećanje brzine dovodi do direktnog povećanja ubrzanja lopte. Као F = ma, povećanje u a dovodi do direktnog povećanja u F, što zauzvrat dovodi do direktnog povećanja u Обртни момент.
tj.
a = (v - u)/t
F = ma
T = rF
Energija
Energija se ne može posmatrati. Mogu se posmatrati samo rezultati energije. To jest, kada je lopta snažno udarena, vi posmatrate prenos energije sa tela igrača na loptu da izazove taj udarac, a ne sama energija.
Energija je opisana u dva oblika (zanemarujući mali broj drugih oblika, koji su van okvira ovog članka, a da ne budu ekstremno tehnički u hemiji i nuklearnoj fizici). To su potencijalna energija i kinetička energija.
Formule koje se koriste su:
Потенцијална енергија: E = mgh
Кинетичке енергије: E = ½mv2
где.
E = Energija
m = masa
g = Ubrzanje usled gravitacije (9,81001 ms-2 do 5 decimala ako morate da znate)
h = Visina objekta
v = brzina.
E = mgh
Ovo je reprezentacija Potencijalne energije. Ovo predstavlja sposobnost predmetnog objekta da koristi energiju. Na primer, ako je loptica za stoni tenis u vašoj ruci i brzo uklonite ruku, loptica bi počela da pada (zbog gravitacije). Kako se to dogodi, potencijalna energija lopte počinje da se pretvara u kinetičku energiju. Kada udari o tlo, kinetička energija počinje da se menja nazad u potencijalnu energiju, sve dok lopta ne dostigne vrhunac svog odbijanja i ponovo počinje da pada.
Teoretski, ovo bi trebalo da se nastavi zauvek, pošto Energija ne može biti stvorena ili uništena (osim u nuklearnoj reakciji, koja uključuje ono što je verovatno najpoznatija jednačina nauke: E = mc2). Razlog zašto se to ne nastavlja zauvek je otpor vazduha, u vidu trenja, i činjenica da sudar lopte i tla nije savršeno elastičan (neki deo kinetičke energije lopte se pretvara u toplotu kada udari o tlo, a takođe postoji izvesno trenje između poda i лопта).
Ako želite da sprovedete eksperiment (možete da zaradite prilično novca na ovom 'triku'), pokušajte da bacite lopticu za golf i lopticu za stoni tenis sa iste visine i vidite koja će prva udariti o tlo. Oba će udariti u isto vreme, pošto je otpor vazduha skoro potpuno jednak. Drugi način je da se eksperiment izvede u vakuumu, iako je ovo teže postaviti. U tom slučaju, možete baciti pero i ciglu, a dva će istovremeno udariti o zemlju.
Ovo objašnjava zašto je servis sa visokim bacanjem lopte opasniji od servisa sa samo 6 inča visoko. Energija dobijena visokim bacanjem može se pretvoriti u okretanje ili brzinu kada se udari reketom.
E = ½mv2
Ova formula pokazuje da što brže udarite loptu, to će udarac imati više energije. Ako je masa slepog miša velika, to će takođe rezultirati više energije u kadru. To je zato što su i masa i energija direktno proporcionalni energiji.
Zašto je lopta od 38 mm brža od lopte od 40 mm?
Kako lopta od 38 mm ima manji radijus, ona takođe ima manju masu, a samim tim i nižu energiju zbog jednačine E = ½mv2. To bi stoga trebalo da znači da je ukupna brzina lopte manja. ALI, lopta od 38 mm je brža od lopte od 40 mm jer povećanje radijusa dovodi do povećanja otpora vetra, čime se lopta od 40 mm usporava. Kada imate posla sa objektima male mase kao što je loptica za stoni tenis, otpor vazduha je glavni faktor u usporavanju.
A to je osnovni uvod u fiziku stonog tenisa.
