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System Ball / Saitenbett

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Der hohe Energieverlust durch die Verformung des Balles beim Schlag verringert die Ballbeschleunigung in erheblichem Maße. Entsprechend den Tennisregeln muss der Ball so beschaffen sein, dass 45% der Energie im/vom Ball plastisch, d.h. in Wärme, umgewandelt werden.

 (Dieser Anteil ist durch die Rücksprunghöhe, als Regel, vorgeschrieben bzw. definiert. Dabei beziehe ich mich in soweit auf die Ausführungen von Rod Cross, in Howard Brody, Rod Cross & Crawford Lindsey „The Physics and Technology of Tennis“, von denen mir einige Kapitel als Kopie vorliegen).

 

Demzufolge springt ein Ball, aus 100 inches Höhe auf Beton fallen gelassen, 55 inches hoch. Bei einem eingespannten Schläger – nähere Angaben zum Saitenbett fehlen leider – springt er 78 inches hoch. Da der Schläger eingespannt ist, konnte auch hier keine kinetische Energie in die Aufschlagsfläche (Schläger )gehen.

Jedoch kommt hier der geringere Verlustfaktor (Hysterese) des Saitenbettes gegenüber der inneren Reibung des Balles zum tragen, weil das Saitenbett elastischer ist als Beton und einen Teil der Verformung des Balles (im Vergleich mit dem Aufprall auf Beton) übernimmt. Denn der Ball gibt per ITF-Regel nur 55% der elastisch gespeicherten Energie wieder als kinetische Energie zurück (aus einer Höhe von 100 inch fallen gelassen, siehe Betrachtung zum hüpfenden Tennisball.), die Saiten jedoch 95%. Man kann also durch eine Veränderung der Relation von Ballverformung und Saitenbettverformung einen Teil des Energieverlustes „retten“: je weicher das Saitenbett, umso geringer der Verformungsanteil und damit der Energieverlust des Balles. Dies ist letztlich das Geheimnis eines weichen Saitenbettes und der damit erreichten höheren Ballbeschleunigung. Dies wird auch von R. Cross in seinen neueren Veröffentlichungen so dargestellt, s. hier… Wo wir schon bei R. Cross sind, auch stellt nun inzwischen fest, dass ein schwererer Schläger bei maximaler Anstrengung langsamer beschleunigt wird als der Leichte und der Ball dadurch eher langsamer wird, siehe hier…

Inwieweit sich die Armmasse durch Festhalten des Schlägers mit der Hand auswirkt, muss als ungeklärt gelten. Dabei könnten zeitliche Mikrobetrachtungen des realen Prellablaufs unter Einbezug der Elastizitäten, Dämpfungsfaktoren und (Eigen-) Schwingungen weiterhelfen. Dies wären Faktoren, die in erster Linie den Komfort einer Saite bzw. eines Schlägers in Abhängigkeit vom verwendeten Ball bestimmen, aber wohl weniger die erzielte Ballbeschleunigung. Siehe dazu auch die Beiträge Kennfeld des Tennisschlägers und Soll ich meinen Schläger schwerer machen? und Der Tennisarm.

 

© Dr. Holger Hillmer

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