از نظر مهندسان ناسا، پیکلبال چه اسرار جالبی را در خود جای داده است؟

ما در نقطه‌ای هستیم که همه دارند پیکل‌بال بازی می‌کنند، همه دارند پیکل‌بال بازی می‌کنند. زمین‌های پیکل‌بال همه جا سر بر می‌آورند، حتی صاحبان زمین‌های تنیس هم دارند ورشکست می‌شوند تا زمین‌هایشان را بازسازی کنند تا با این نوع جدید ورزش سازگار شوند. در ایالات متحده، پیکل‌بال برای چهارمین سال متوالی به سریع‌ترین ورزش در حال رشد تبدیل شده است.

طبق گزارش یک انجمن صنفی، بیش از ۱۳.۶ میلیون آمریکایی اکنون پیکل‌بال بازی می‌کنند و این ورزش را به سریع‌ترین ورزش در حال رشد در بین بازیکنان جدید تبدیل کرده است. شهرها، مدارس و باشگاه‌های پیکل‌بال در همه جا در حال ظهور هستند و افراد را از هر سن و پیشینه‌ای جذب می‌کنند.

فیل هیپول، مهندس دینامیک سازه با سابقه طولانی در صنعت هوافضا، در فاصله‌ای نه چندان دور از مرکز این شور و شوق ورزشی قرار دارد. هیپول یک کتابچه راهنما در مورد معیارهای محیطی دینامیکی برای ناسا و کتابچه دیگری در مورد ارتعاش و شوک برای این صنعت نوشته است.

و وقتی شروع به بازی پیکلبال کرد، ناگهان متوجه شد که این ورزش شباهت‌های زیادی با رشته تحصیلی‌اش دارد، از سینماتیک توپ، بافت سطح راکت گرفته تا ارتعاشات و "صدای پاپ" مشخصی که پیکلبال ایجاد می‌کند. مردم می‌گویند وقتی هیپول به زمین پیکلبال می‌رود، چیزی که می‌بیند راکت و توپ نیست، بلکه فقط فرمول‌های فیزیک اطرافش هستند.

یکی از اصول اساسی فیزیک که بر بازی پیکل‌بال حاکم است، حرکت پرتاب است که مسیری را که یک جسم هنگام حرکت در هوا تحت تأثیر جاذبه طی می‌کند، توصیف می‌کند. هنگامی که یک پیکل‌بال توسط راکت بازیکن مورد اصابت قرار می‌گیرد، یک مسیر منحنی به نام قوس سهموی را دنبال می‌کند که اساساً مشابه مسیر اجسام پرنده مانند موشک است.

زاویه و سرعتی که با آن به توپ ضربه زده می‌شود، همراه با جاذبه، شکل و ارتفاع مسیر توپ را تعیین می‌کند. بازیکنان می‌توانند با تنظیم زاویه صفحه راکت و نیروی ضربه خود، مسیر توپ را کنترل کنند. هیپول گفت: «مهم است که بتوانید مسیر یا مسیر توپ را پیش‌بینی کنید تا بتوانید راکت خود را بهتر جهت‌دهی کنید یا در زمین بازی موقعیت خود را برای بازگرداندن توپ در جهت دلخواهتان تنظیم کنید.»

«دانش در حوزه سینماتیک به ما این امکان را می‌دهد که جنبه‌های مختلف حرکت پیکل‌بال مانند سرعت، شتاب، جابجایی و زمان پرواز توپ را بررسی کنیم. علاوه بر این، نیروی ضربه راکت یا سطح زمین یا اثرات آیرودینامیکی نیز باید مورد توجه قرار گیرند.»

هیپول در مجموعه‌ای از مقالات با تمرکز بر Pickleballs، معادلات مربوط به حرکت، سرعت، مقاومت هوا و حتی سایش و پارگی توپ را توسعه داد.

او حتی یک کتابچه راهنما با عنوان «علم پیکل‌بال» نوشت تا اصول فیزیکی بازی را توضیح دهد و به کسانی که می‌خواهند پیکل‌بال را خوب بازی کنند نشان دهد که آنها به دانش پایه ریاضی و فیزیک نیز نیاز دارند، نه فقط پوشیدن لباس‌های خوب، خرید یک راکت خوب و رفتن به زمین برای بازی خوب.

در حالی که سریع‌ترین سرویس تنیس به سرعت ۲۶۳.۴ کیلومتر در ساعت رسید (رکوردی که توسط ورزشکار استرالیایی سم گروث در سال ۲۰۱۲ ثبت شد)، سریع‌ترین سرویس پیکلبال تنها به ۹۵.۵۶ کیلومتر در ساعت رسید (که توسط ورزشکار آمریکایی رایلی کیسی در سال ۲۰۲۴ ثبت شد).

معادلات هیپول نشان می‌دهد که بزرگترین مشکل سرعت پایین توپ در پیکل‌بال به دلیل تفاوت در راکت‌ها، توپ‌ها یا مواد یا وزن‌ها نیست، بلکه چیزی بسیار اساسی‌تر است. قوانین پیکل‌بال شما را ملزم می‌کند که توپ را پایین‌تر از کمر خود سرویس بزنید، که در بیشتر موارد به معنای پایین‌تر از ارتفاع تور است.

بر اساس این قانون، هر چه پیکل‌بال به بالای تور نزدیک‌تر باشد، سرعت بیشتری خواهد داشت. هیپول از فرمول‌هایی برای محاسبه استفاده کرد که نشان می‌داد اکثر سرویس‌های پیکل‌بال معمولاً فقط در بالای تور به حداکثر سرعت ۶۴ کیلومتر در ساعت می‌رسند.

اما اگر بازیکنان از دانش پدیده‌ای به نام اثر مگنوس استفاده کنند، می‌توانند سرعت سرویس خود را حداکثر تا ۱۰۵ کیلومتر در ساعت افزایش دهند. بنابراین رکورد ۹۵.۵۶ کیلومتر در ساعت رایلی کیسی از نظر تئوری هنوز هم در دسترس است، حتی توسط بازیکنان آماتور.

اثر مگنوس به نام هاینریش گوستاو مگنوس، فیزیکدان آلمانی که در قرن نوزدهم آن را مطالعه کرد، نامگذاری شده است. مگنوس کشف کرد که اگر جسمی هم در حال پرواز و هم در حال چرخش در هوا باشد، مسیر و سرعت آن می‌تواند تغییر کند.

هیپول با به‌کارگیری این روش در سرویس پیک‌بال می‌گوید که با سر دادن راکت روی توپ و ایجاد چرخش رو به بالای آن در تکنیکی به نام «چرخش بالا»، بازیکنان می‌توانند کاری کنند که هوای بالای پیک‌بال سریع‌تر حرکت کند، در حالی که هوای زیر آن کندتر حرکت می‌کند. نتیجه، نیروی رو به پایینی است که توپ را سریع‌تر به پایین می‌راند، در حالی که به آن کمک می‌کند هنگام برخورد به زمین سرعت بالایی داشته باشد.

بازیکنان پیکل‌بال که نحوه استفاده از تاپ‌اسپین را می‌دانند، باید تکنیک خود را بیشتر بهبود بخشند یا راکتی را انتخاب کنند که بتواند میزان تاپ‌اسپین را در ضربات آنها افزایش دهد. علاوه بر این، همه بازیکنان باید یاد بگیرند که چگونه از تاپ‌اسپین استفاده کنند تا به ضربات خود تنوع ببخشند و حریفان خود را در حدس و گمان نگه دارند.

حالا، فرض کنید شما یک چرخش توپ عالی دارید که سرعت توپ را به ۱۰۵ کیلومتر در ساعت می‌رساند، سوال این است که آیا ضربه شما می‌تواند با یک ضربه برنده شود یا خیر؟ این بستگی به زمان پرواز توپ، فاصله بین دو بازیکن و سرعت واکنش بحرانی عضلات انسان دارد.

در یک سرویس، فاصله بین دو بازیکن که به صورت مورب در عرض زمین ایستاده‌اند معمولاً ۱۲ تا ۱۴ متر است. یک ضربه تاپ‌اسپین توپ را در عرض ۰.۴۱ تا ۰.۴۸ ثانیه به شما می‌رساند. برای مقایسه، تحقیقات نشان می‌دهد که سریع‌ترین زمان واکنش انسان برای کارهای ساده معمولاً بین ۰.۱ تا ۰.۲ ثانیه است. این زمان برای افراد سالم، به ویژه ورزشکاران یا جوانان آموزش دیده است.

با این حال، وقتی صحبت از واکنش‌های پیچیده می‌شود، مانند زمانی که نیاز به تمایز قائل شدن بین محرک‌های متعدد یا تصمیم‌گیری داریم، مانند ردیابی مسیر توپ، انتخاب ضربه به چپ یا راست، زمان واکنش ما اغلب کندتر است و به حدود ۰.۲ تا ۰.۴ ثانیه می‌رسد. خوشبختانه، این هنوز زمانی است که برای جلوگیری از یک چرخش کامل توپ از حریف لازم است.

با این حال، اگر سرویس نباشد و توپ به تور برخورد کند، که در آن فاصله بین دو بازیکن به ۵ متر کاهش می‌یابد، شما باید در عرض ۰.۱۷ ثانیه واکنش نشان دهید. این تقریباً حد زمان واکنش آگاهانه انسان است. بنابراین اگر یک ضربه تاپ اسپین به تور بزنید، تقریباً مطمئناً امتیاز را خواهید برد.

هر بازیکن تازه‌کار پیکل‌بال از یک چیز شگفت‌زده خواهد شد: بلندی آن، به ویژه صدای "تق" منحصر به فردی که از راکت هنگام برخورد به توپ می‌آید. هیپول می‌گوید این صدا می‌تواند تا ۱۲۰ دسی‌بل (دسی‌بل) برسد. برای مقایسه، ۱۲۰ دسی‌بل تقریباً معادل بلندی صدای برخورد چکش به میخ یا آژیر آمبولانس در حال عبور است.

اما چطور ممکن است صدا اینقدر بلند باشد؟ هیپول می‌گوید در این مورد، بلندی صدا «به خاطر توپ نیست، به خاطر راکت است.» اکثر راکت‌های پیکل‌بال سطح سختی دارند و مدت زمان کوتاهی که راکت با توپ تماس پیدا می‌کند - فقط حدود ۴ میلی‌ثانیه - باعث می‌شود که مانند پوست طبل بلرزد.

تولیدکنندگان راکت پیکل‌بال، به منظور کاهش وزن و افزایش خاصیت ارتجاعی، داخل راکت را به شکل لانه زنبوری توخالی ساختند. این توخالی بودن است که صدا را تقویت می‌کند و لانه زنبوری صدای رزونانسی ایجاد می‌کند که آن را تا ۱۲۰ دسی‌بل افزایش می‌دهد.

به همین دلیل است که در ایالات متحده، بسیاری از افرادی که در نزدیکی زمین‌های پیکل‌بال زندگی می‌کنند، از آلودگی صوتی ناشی از این ورزش شکایت دارند. بنابراین برخی از تولیدکنندگان شروع به بازاریابی راکت‌های «بی‌صدا» کرده‌اند که به گفته هیپول می‌تواند شامل یک ماده فومی در داخل باشد تا برخی از امواج صوتی را جذب کند.

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