في نظر مهندسي وكالة ناسا، ما هي الأسرار المثيرة للاهتمام التي تخفيها لعبة البيكلبول؟

نحن في وقت يلعب فيه الجميع لعبة بيكلبول، كل منزل يلعب لعبة بيكلبول. بدأت ملاعب البيكلبول في الظهور في كل مكان، حتى أن العديد من أصحاب ملاعب التنس خرجوا من العمل لتجديد ملاعبهم والتحول إلى نوع جديد من الرياضة . وفي الولايات المتحدة، أصبحت لعبة بيكلبول أيضًا أسرع الرياضات نموًا لمدة أربع سنوات متتالية.

وفقًا لإحدى الجمعيات التجارية، يلعب الآن أكثر من 13.6 مليون أمريكي لعبة Pickleball، مما يجعلها الرياضة التي تشهد أسرع عدد من اللاعبين الجدد نموًا. تنتشر مدن ومدارس وأندية البيكلبول في كل مكان، وتجذب الناس من جميع الأعمار ومختلف مناحي الحياة.

ولا ينبغي أن يغيب عن مركز هذه الرياضة المحمومة فيل هيبول، وهو مهندس ديناميكيات هيكلية يتمتع بتاريخ طويل في صناعة الطيران والفضاء. وقد كتب هيبول دليلاً حول المعايير البيئية الديناميكية لوكالة ناسا، ودليلاً آخر حول الاهتزاز والصدمات للصناعة.

وعندما بدأ ممارسة رياضة بيكلبول، أدرك فجأة أن هذه الرياضة لديها العديد من أوجه التشابه مع رياضته الرئيسية، بدءاً من حركية الكرة، وملمس سطح المضرب إلى الاهتزازات والفرقعة المميزة التي تخلقها رياضة بيكلبول. يقال أنه عندما يذهب هيبول إلى لعبة Pickleball، كل ما يراه ليس المضرب والكرة، بل فقط صيغ الفيزياء.

أحد المبادئ الأساسية في الفيزياء التي تحكم لعبة بيكلبول هي حركة الرمي، والتي تصف مسار الجسم أثناء تحركه عبر الهواء تحت تأثير الجاذبية. عندما تضرب كرة بيكلبول بمضرب اللاعب، فإنها تتبع مسارًا منحنيًا يسمى القوس المكافئ، وهو في الأساس نفس المسار مثل الأجسام الطائرة مثل الصواريخ.

إن الزاوية والسرعة التي تضرب بها الكرة، بالإضافة إلى قوة الجاذبية، تحدد شكل وارتفاع مسار الكرة. يتمكن اللاعبون من التحكم في مسار الكرة عن طريق تعديل زاوية وجه المضرب وقوة التأرجح. وقال هيبول: "من المهم أن تكون قادرًا على التنبؤ بمسار الكرة حتى تتمكن من توجيه مضربك بشكل أفضل أو وضع نفسك على الملعب لإعادة الكرة في الاتجاه الذي تريده".

تُمكّننا المعرفة في مجال علم الحركة من معالجة جوانب عديدة ومختلفة من حركة بيكلبول، مثل السرعة، والتسارع، والإزاحة، وزمن طيران الكرة. بالإضافة إلى ذلك، يجب أيضًا دراسة قوة تأثير المضرب أو سطح الملعب، أو التأثيرات الديناميكية الهوائية.

في سلسلة من المقالات التي تركز على لعبة Pickleballs، طور هيبول معادلات تتعلق بالحركة والسرعة ومقاومة الهواء وحتى تآكل الكرة والحياة.

بل إنه كتب كتابًا إرشاديًا بعنوان "علم لعبة بيكلبول" لشرح المبادئ الفيزيائية للعبة وإثبات أن أولئك الذين يريدون لعب بيكلبول بشكل جيد يحتاجون أيضًا إلى بعض المعرفة الأساسية بالرياضيات والفيزياء، وليس فقط ارتداء ملابس جميلة وشراء مضرب جيد للعب بشكل جيد.

في حين وصلت أسرع ضربة إرسال في لعبة التنس إلى سرعة 263.4 كم/ساعة (وهو رقم قياسي سجله الرياضي الأسترالي سام جروث في عام 2012)، فإن أسرع ضربة إرسال في لعبة بيكلبول وصلت إلى سرعة 95.56 كم/ساعة فقط (سجلها الرياضي الأمريكي رايلي كيسي في عام 2024).

تظهر معادلات هيبول أن المشكلة الأكبر مع سرعات الكرة البطيئة في لعبة بيكلبول لا ترجع إلى الاختلافات في المضارب أو الكرات أو المواد أو الأوزان، بل إلى شيء أكثر جوهرية. تتطلب قواعد لعبة بيكلبول منك إرسال الكرة إلى مستوى أقل من خصرك، والذي يكون في معظم الحالات أقل من ارتفاع الشبكة.

بناءً على هذه القاعدة، كلما اقتربت كرة البيكلبول من أعلى الشبكة، زادت سرعتها. استخدم هيبول الصيغ لحساب أن معظم إرسالات بيكلبول تصل عادةً إلى سرعة قصوى تبلغ 64 كم/ساعة فقط، في الجزء العلوي من الشبكة.

ولكن إذا استخدم اللاعبون معرفتهم بظاهرة تسمى "تأثير ماغنوس"، فإنهم يستطيعون زيادة سرعة إرسالهم إلى حد أقصى قدره 105 كم/ساعة. لذا، فمن الناحية النظرية، لا يزال من الممكن تحطيم الرقم القياسي الذي حققه رايلي كيسي بسرعة 95.56 كيلومتر في الساعة، حتى من قبل الهواة.

تمت تسمية تأثير ماغنوس على اسم هاينريش جوستاف ماغنوس، وهو عالم فيزياء ألماني درس هذه الظاهرة في القرن التاسع عشر. اكتشف ماغنوس أنه إذا كان الجسم يطير ويدور في الهواء، فإن مساره وسرعته يمكن أن يتغيرا.

ويقول هيبول، في تطبيقه على إرسال بيكلبول، إنه من خلال تحريك المضرب فوق الكرة، وإعطائها دورانًا لأعلى في تقنية تسمى "الدوران العلوي"، يمكن للاعب أن يجعل الهواء فوق بيكلبول يتحرك بشكل أسرع، بينما يتحرك الهواء أسفله بشكل أبطأ. ونتيجة لذلك، فإنها ستخلق قوة لأسفل، مما يجبر الكرة على النزول بشكل أسرع، بينما تساعدها أيضًا في الحفاظ على سرعة عالية عندما تصطدم بالأرض.

يجب على لاعبي بيكلبول الذين يفهمون كيفية استخدام الدوران العلوي أن يعملوا على تحسين أسلوبهم بشكل أكبر أو اختيار مضرب يمكنه زيادة كمية الدوران العلوي في ضرباتهم. علاوة على ذلك، يجب على جميع اللاعبين أن يتعلموا كيفية استخدام الضربات العلوية لإضافة تنوع إلى ضرباتهم وإبقاء خصومهم في حالة تخمين.

الآن، لنفترض أن لديك ضربة علوية مثالية تنتج سرعة كرة تبلغ 105 كم/ساعة، السؤال هو، هل تستطيع ضرب هذه الضربة على الفور؟ يعتمد ذلك على زمن طيران الكرة، والمسافة بين اللاعبين، وسرعة رد فعل العضلات الحرجة للإنسان.

في الإرسال، تكون المسافة بين اللاعبين اللذين يقفان قطريًا عبر الملعب عادةً 12-14 مترًا. ستدفعك الضربة العلوية إلى الكرة في غضون 0.41-0.48 ثانية. للمقارنة، أظهرت الأبحاث أن أسرع أوقات رد الفعل لدى البشر للمهام البسيطة تتراوح عادة بين 0.1 و0.2 ثانية. يتم حساب هذا الرقم للأشخاص الأصحاء، وخاصة الرياضيين أو الشباب المدربين تدريباً جيداً.

ومع ذلك، مع ردود الفعل المعقدة، على سبيل المثال عندما نحتاج إلى التمييز بين المحفزات المتعددة أو اتخاذ القرارات، مثل تتبع مسار الكرة أو اختيار ضربها إلى اليسار أو اليمين، فإن وقت رد الفعل لدينا غالباً ما يكون أبطأ، ويمتد إلى حوالي 0.2 إلى 0.4 ثانية. لحسن الحظ، هذا هو الوقت الذي يسمح لك بمنع الضربة العلوية المثالية لخصمك.

ومع ذلك، إذا لم تكن إرسالًا بل ضربة شبكية، حيث يتم تقليص المسافة بين اللاعبين إلى 5 أمتار، فسوف تحتاج إلى الرد خلال 0.17 ثانية. وهذا رقم يكاد يكون عند الحد الأقصى لوقت رد الفعل الواعي للإنسان. لذا، إذا ضربت كرة عالية في الشبكة، فمن المؤكد أنك ستحرز نقطة.

أي لاعب جديد في لعبة Pickleball يفاجأ بشيء واحد: ضجيجها، وتحديدًا صوت "الفرقعة" الفريد الذي يصدر من وجه المضرب عندما يضرب الكرة. وقال هيبول إن الضوضاء قد تصل إلى ما يصل إلى 120 ديسيبل (ديسيبل). للمقارنة، فإن 120 ديسيبل يعادل تقريباً صوت مطرقة تضرب مسماراً أو صوت صفارة سيارة إسعاف تمر بجوارها.

ولكن كيف يمكن للصوت أن يكون عاليا جدا؟ وقال هيبول إن الضوضاء العالية في هذه الحالة "لم تكن بسبب الكرة بل بسبب المضرب". تحتوي معظم مضارب البيكلبول على سطح صلب، ووقت الاتصال القصير بين المضرب والكرة - حوالي 4 ميلي ثانية فقط - يتسبب في اهتزازها مثل جلد الطبلة.

قام مصنعو مضارب بيكلبول، من أجل تقليل الوزن وزيادة المرونة، بصنع الجزء الداخلي من المضرب على شكل قرص العسل المجوف. هذا الفراغ هو الذي يضخم الصوت والأقراص العسلية تخلق صوتًا رنانًا يرفعه إلى 120 ديسيبل.

ولهذا السبب أيضًا، بدأ العديد من الأشخاص الذين يعيشون بالقرب من ملاعب بيكلبول في الولايات المتحدة يشكون من التلوث الضوضائي الناجم عن هذه الرياضة. ولذلك بدأ بعض المصنعين في تسويق مضارب "هادئة"، والتي يقول هيبول إنها قد تحتوي على مادة رغوية في الداخل لامتصاص بعض الموجات الصوتية.

المصدر: https://khoahocdoisong.vn/trong-mat-ky-su-nasa-pikleball-an-chua-bi-mat-ly-thu-nao-post1543963.html