Στα μάτια των μηχανικών της NASA, ποια ενδιαφέροντα μυστικά κρύβει το pikleball;

Μέρος του τι κάνει το Pickleball τόσο συναρπαστικό είναι ότι περιλαμβάνει μια ολόκληρη σειρά από συναρπαστικά φυσικά φαινόμενα.

Βρισκόμαστε σε ένα σημείο όπου όλοι παίζουν Pickleball, όλοι παίζουν Pickleball. Γήπεδα Pickleball ξεφυτρώνουν παντού, ακόμη και ιδιοκτήτες γηπέδων τένις κλείνουν τις δραστηριότητές τους για να ανακαινίσουν τα γήπεδά τους ώστε να προσαρμοστούν σε αυτό το νέο είδος αθλήματος . Στις ΗΠΑ, το Pickleball έχει επίσης γίνει το ταχύτερα αναπτυσσόμενο άθλημα για 4η συνεχόμενη χρονιά.

Σύμφωνα με έναν εμπορικό σύλλογο, περισσότεροι από 13,6 εκατομμύρια Αμερικανοί παίζουν πλέον πίκμελμπολ, καθιστώντας το το ταχύτερα αναπτυσσόμενο άθλημα μεταξύ των νέων παικτών. Πόλεις, σχολεία και λέσχες πίκμελ ξεφυτρώνουν παντού, προσελκύοντας ανθρώπους όλων των ηλικιών και υποβάθρων.

Όχι μακριά από το επίκεντρο της μανίας του αθλήματος βρίσκεται ο Φιλ Χίπολ, μηχανικός δομικής δυναμικής με μακρά ιστορία στην αεροδιαστημική βιομηχανία. Ο Χίπολ έχει γράψει ένα εγχειρίδιο για τα δυναμικά περιβαλλοντικά κριτήρια για τη NASA και ένα άλλο για τους κραδασμούς και τους κραδασμούς για τη βιομηχανία.

Και όταν άρχισε να παίζει Pickleball, ξαφνικά συνειδητοποίησε ότι αυτό το άθλημα είχε πολλές ομοιότητες με το άθλημά του, από την κινηματική της μπάλας, την υφή της επιφάνειας της ρακέτας μέχρι τους κραδασμούς και το χαρακτηριστικό "ποπ" που δημιουργεί το Pickleball. Λένε ότι όταν ο Hipol πηγαίνει στο γήπεδο Pickleball, αυτό που βλέπει δεν είναι η ρακέτα και η μπάλα, αλλά μόνο οι φυσικοί τύποι γύρω του.

Μία από τις θεμελιώδεις αρχές της φυσικής που διέπει το Pickleball είναι η κίνηση ρίψης, η οποία περιγράφει την τροχιά που ακολουθεί ένα αντικείμενο καθώς κινείται στον αέρα υπό την επίδραση της βαρύτητας. Όταν ένα Pickleball χτυπηθεί από τη ρακέτα ενός παίκτη, ακολουθεί μια καμπύλη τροχιά που ονομάζεται παραβολικό τόξο, η οποία είναι ουσιαστικά η ίδια με την τροχιά ιπτάμενων αντικειμένων όπως οι πύραυλοι.

Η γωνία και η ταχύτητα με την οποία χτυπιέται η μπάλα, σε συνδυασμό με τη βαρύτητα, καθορίζουν το σχήμα και το ύψος της τροχιάς της μπάλας. Οι παίκτες μπορούν να ελέγξουν την τροχιά της μπάλας ρυθμίζοντας τη γωνία της πρόσοψης της ρακέτας και τη δύναμη της κούνιας τους. «Είναι σημαντικό να μπορείτε να προβλέψετε την πορεία ή την πορεία της μπάλας, ώστε να μπορείτε να προσανατολίσετε καλύτερα τη ρακέτα σας ή να τοποθετηθείτε στο γήπεδο για να επιστρέψετε την μπάλα στην κατεύθυνση που θέλετε», δήλωσε ο Hipol.

«Η γνώση στον τομέα της κινηματικής μας επιτρέπει να αντιμετωπίσουμε πολλές διαφορετικές πτυχές της κίνησης του Pickleball, όπως η ταχύτητα, η επιτάχυνση, η μετατόπιση και ο χρόνος πτήσης της μπάλας. Επιπλέον, πρέπει επίσης να ληφθούν υπόψη η δύναμη πρόσκρουσης της ρακέτας ή της επιφάνειας του γηπέδου ή οι αεροδυναμικές επιδράσεις».

Σε μια σειρά άρθρων που επικεντρώνονται στις Pickleballs, ο Hipol ανέπτυξε εξισώσεις που σχετίζονται με την κίνηση, την ταχύτητα, την αντίσταση του αέρα, ακόμη και τη φθορά και τη διάρκεια ζωής της μπάλας.

Έγραψε μάλιστα ένα εγχειρίδιο, το Pickleball Science, για να εξηγήσει τις φυσικές αρχές του παιχνιδιού και να δείξει σε όσους θέλουν να παίξουν καλά Pickleball ότι χρειάζονται επίσης κάποιες βασικές γνώσεις μαθηματικών και φυσικής, όχι μόνο να φορούν ωραία ρούχα, να αγοράζουν μια καλή ρακέτα και να πηγαίνουν στο γήπεδο για να παίζουν καλά.

Ενώ το ταχύτερο σερβίς στο τένις έφτασε τα 263,4 χλμ./ώρα (ρεκόρ που κατέγραψε ο Αυστραλός αθλητής Σαμ Γκροθ το 2012), το ταχύτερο σερβίς στο Πίκλμπολ έφτασε μόλις τα 95,56 χλμ./ώρα (ρεκόρ που κατέγραψε ο Αμερικανός αθλητής Ράιλι Κέισι το 2024).

Οι εξισώσεις του Hipol δείχνουν ότι το μεγαλύτερο πρόβλημα με τις χαμηλές ταχύτητες της μπάλας στο Pickleball δεν οφείλεται σε διαφορές στις ρακέτες, τις μπάλες ή τα υλικά ή τα βάρη, αλλά σε κάτι πολύ πιο θεμελιώδες. Οι κανόνες του Pickleball απαιτούν να σερβίρετε την μπάλα χαμηλότερα από τη μέση σας, που στις περισσότερες περιπτώσεις σημαίνει χαμηλότερα από το ύψος του φιλέ.

Με βάση αυτόν τον κανόνα, όσο πιο κοντά πετάει το Pickleball στην κορυφή του φιλέ, τόσο υψηλότερη είναι η ταχύτητα που θα φτάσει. Ο Hipol χρησιμοποίησε τύπους για να υπολογίσει ότι τα περισσότερα σερβίς του Pickleball συνήθως φτάνουν μόνο σε μέγιστη ταχύτητα 64 χλμ./ώρα, στην κορυφή του φιλέ.

Αλλά αν οι παίκτες χρησιμοποιήσουν τη γνώση ενός φαινομένου που ονομάζεται Φαινόμενο Μάγκνους, μπορούν να αυξήσουν την ταχύτητα του σερβίς τους σε μέγιστο 105 χλμ./ώρα. Έτσι, το ρεκόρ των 95,56 χλμ./ώρα του Ράιλι Κέισι είναι θεωρητικά ακόμα εφικτό, ακόμη και από ερασιτέχνες παίκτες.

Το φαινόμενο Magnus πήρε το όνομά του από τον Heinrich Gustav Magnus, έναν Γερμανό φυσικό που το μελέτησε τον 19ο αιώνα. Ο Magnus ανακάλυψε ότι εάν ένα αντικείμενο πετάει και περιστρέφεται ταυτόχρονα στον αέρα, η τροχιά και η ταχύτητά του μπορούν να αλλάξουν.

Εφαρμόζοντάς το στο σερβίς του pickleball, ο Hipol λέει ότι γλιστρώντας τη ρακέτα πάνω από την μπάλα, δίνοντάς της ανοδική περιστροφή με μια τεχνική που ονομάζεται «topspin», οι παίκτες μπορούν να κάνουν τον αέρα πάνω από το pickleball να κινείται πιο γρήγορα, ενώ ο αέρας από κάτω κινείται πιο αργά. Το αποτέλεσμα είναι μια προς τα κάτω δύναμη που ωθεί την μπάλα προς τα κάτω πιο γρήγορα, ενώ παράλληλα τη βοηθά να διατηρήσει υψηλή ταχύτητα όταν χτυπήσει στο έδαφος.

Οι παίκτες Pickleball που κατανοούν πώς να χρησιμοποιούν το topspin θα πρέπει να βελτιώσουν περαιτέρω την τεχνική τους ή να επιλέξουν μια ρακέτα που μπορεί να αυξήσει την ποσότητα του topspin στις βολές τους. Επιπλέον, όλοι οι παίκτες θα πρέπει να μάθουν πώς να χρησιμοποιούν το topspin για να προσθέσουν ποικιλία στις βολές τους και να κρατήσουν τους αντιπάλους τους σε αγωνία.

Τώρα, ας υποθέσουμε ότι έχετε ένα τέλειο topspin που παράγει μια ταχύτητα μπάλας 105 χλμ./ώρα, το ερώτημα είναι αν το σουτ σας μπορεί να είναι νικητήριο με ένα σουτ ή όχι; Αυτό εξαρτάται από τον χρόνο πτήσης της μπάλας, την απόσταση μεταξύ των δύο παικτών και την ταχύτητα αντίδρασης των κρίσιμων μυών του ανθρώπου.

Σε ένα σερβίς, η απόσταση μεταξύ των δύο παικτών που στέκονται διαγώνια στο γήπεδο είναι συνήθως 12-14 μέτρα. Ένα σουτ από πάνω προς τα πάνω θα σας φέρει την μπάλα σε 0,41-0,48 δευτερόλεπτα. Για λόγους σύγκρισης, η έρευνα δείχνει ότι ο ταχύτερος χρόνος ανθρώπινης αντίδρασης για απλές εργασίες είναι συνήθως μεταξύ 0,1 και 0,2 δευτερολέπτων. Αυτό ισχύει για υγιείς ανθρώπους, ειδικά για αθλητές ή καλά προπονημένους νέους.

Ωστόσο, όταν πρόκειται για σύνθετα αντανακλαστικά, όπως όταν χρειάζεται να διαφοροποιήσουμε μεταξύ πολλαπλών ερεθισμάτων ή να λάβουμε αποφάσεις, όπως η παρακολούθηση της τροχιάς της μπάλας, η επιλογή του αν θα χτυπήσουμε αριστερά ή δεξιά, ο χρόνος αντίδρασής μας είναι συχνά πιο αργός, φτάνοντας περίπου τα 0,2 έως 0,4 δευτερόλεπτα. Ευτυχώς, αυτός είναι ακόμα ο χρόνος που χρειάζεται για να μπλοκάρετε ένα τέλειο topspin από τον αντίπαλό σας.

Ωστόσο, αν δεν πρόκειται για σερβίς αλλά για σουτ στο φιλέ, όπου η απόσταση μεταξύ των δύο παικτών μειώνεται στα 5 μέτρα, θα πρέπει να αντιδράσετε εντός 0,17 δευτερολέπτων. Αυτό είναι σχεδόν το όριο του χρόνου συνειδητής ανθρώπινης αντίδρασης. Έτσι, αν πετύχετε topspin στο φιλέ, σχεδόν σίγουρα θα κερδίσετε τον πόντο.

Κάθε νέος παίκτης pickleball θα εκπλαγεί από ένα πράγμα: την ένταση του ήχου, και συγκεκριμένα το μοναδικό «ποπ» που προέρχεται από τη ρακέτα όταν χτυπάει την μπάλα. Η Hipol λέει ότι αυτός ο ήχος μπορεί να φτάσει έως και τα 120 ντεσιμπέλ (dB). Για λόγους σύγκρισης, τα 120 dB είναι περίπου η ένταση ενός σφυριού που χτυπά ένα καρφί ή μιας σειρήνας ασθενοφόρου που περνάει.

Αλλά πώς γίνεται ο ήχος να είναι τόσο δυνατός; Ο Hipol λέει ότι σε αυτήν την περίπτωση, η ένταση «δεν φταίει η μπάλα, αλλά η ρακέτα». Οι περισσότερες ρακέτες pickleball έχουν σκληρή επιφάνεια και ο σύντομος χρόνος που η ρακέτα έρχεται σε επαφή με την μπάλα - μόλις 4 χιλιοστά του δευτερολέπτου - την κάνει να δονείται σαν το δέρμα ενός τυμπάνου.

Οι κατασκευαστές ρακετών Pickleball, προκειμένου να μειώσουν το βάρος και να αυξήσουν την ελαστικότητα, κατασκεύασαν το εσωτερικό της ρακέτας σε κοίλη κηρήθρα. Αυτή η κοιλότητα ενισχύει τον ήχο και η κηρήθρα δημιουργεί έναν συντονισμένο ήχο που τον ανεβάζει έως και 120 dB.

Γι' αυτόν τον λόγο στις ΗΠΑ, πολλοί άνθρωποι που ζουν κοντά σε γήπεδα πίκμελμπολ έχουν αρχίσει να παραπονιούνται για την ηχορύπανση που προκαλείται από το άθλημα. Έτσι, ορισμένοι κατασκευαστές έχουν αρχίσει να εμπορεύονται «ήσυχες» ρακέτες, οι οποίες, σύμφωνα με την Hipol, μπορούν να περιλαμβάνουν ένα αφρώδες υλικό στο εσωτερικό τους για να απορροφούν μέρος των ηχητικών κυμάτων.

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