Di mata jurutera NASA, apakah rahsia menarik yang disembunyikan oleh pikleball?

Kami berada pada titik di mana semua orang bermain Pickleball, semua orang bermain Pickleball. Gelanggang pickleball muncul di mana-mana, malah pemilik gelanggang tenis akan keluar dari perniagaan untuk mengubah suai gelanggang mereka untuk menyesuaikan diri dengan jenis sukan baharu ini. Di AS, Pickleball juga telah menjadi sukan yang paling pesat berkembang untuk tahun ke-4 berturut-turut.

Menurut sebuah persatuan perdagangan, lebih 13.6 juta rakyat Amerika kini bermain pickleball, menjadikannya sukan yang paling pesat berkembang dalam kalangan pemain baharu. Pekan, sekolah dan kelab acar bermunculan di mana-mana, menarik orang ramai dari semua peringkat umur dan latar belakang.

Tidak jauh dari pusat kegilaan sukan ini ialah Phil Hipol, seorang jurutera dinamik struktur yang mempunyai sejarah panjang dalam industri aeroangkasa. Hipol telah menulis buku panduan mengenai kriteria persekitaran dinamik untuk NASA, dan satu lagi mengenai getaran dan kejutan untuk industri.

Dan apabila dia mula bermain Pickleball, dia tiba-tiba menyedari bahawa sukan ini mempunyai banyak persamaan dengan majornya, dari kinematik bola, tekstur permukaan raket hingga getaran dan ciri "pop" yang dicipta Pickleball. Kata orang, apabila Hipol pergi ke gelanggang Pickleball, apa yang dilihatnya bukanlah raket dan bola, tetapi hanya formula fizik di sekelilingnya.

Salah satu prinsip asas fizik yang mengawal Pickleball ialah gerakan melontar, yang menerangkan laluan yang diambil oleh objek semasa ia bergerak melalui udara di bawah pengaruh graviti. Apabila Pickleball dipukul oleh raket pemain, ia mengikuti trajektori melengkung yang dipanggil arka parabola, yang pada asasnya sama dengan laluan objek terbang seperti roket.

Sudut dan kelajuan bola dipukul, digabungkan dengan graviti, menentukan bentuk dan ketinggian trajektori bola. Pemain boleh mengawal trajektori bola dengan melaraskan sudut muka raket dan daya hayunan mereka. "Adalah penting untuk dapat meramalkan laluan atau trajektori bola supaya anda boleh mengarahkan raket anda dengan lebih baik atau meletakkan diri anda di gelanggang untuk mengembalikan bola ke arah yang anda mahukan," kata Hipol.

"Pengetahuan dalam bidang kinematik membolehkan kami menangani pelbagai aspek pergerakan Pickleball seperti halaju, pecutan, anjakan dan masa penerbangan bola. Selain itu, daya hentaman raket atau permukaan gelanggang, atau kesan aerodinamik juga perlu ditangani".

Dalam satu siri artikel yang memfokuskan pada Pickleballs, Hipol membangunkan persamaan yang berkaitan dengan gerakan bola, halaju, rintangan udara, dan juga haus dan lusuh.

Dia juga menulis buku panduan, Sains Pickleball, untuk menerangkan prinsip fizikal permainan dan menunjukkan kepada mereka yang ingin bermain Pickleball dengan baik, mereka juga memerlukan pengetahuan asas matematik dan fizik, bukan hanya memakai pakaian yang bagus, membeli raket yang bagus dan pergi ke gelanggang untuk bermain dengan baik.

Walaupun servis tenis terpantas mencapai kelajuan 263.4 km/j (rekod yang dicapai oleh atlet Australia Sam Groth pada 2012), servis Pickleball terpantas hanya mencapai 95.56 km/j (dicipta oleh atlet Amerika Riley Casey pada 2024).

Persamaan Hipol menunjukkan bahawa masalah terbesar dengan kelajuan bola perlahan dalam Pickleball bukan disebabkan oleh perbezaan dalam raket, bola atau bahan atau pemberat, tetapi sesuatu yang lebih asas. Peraturan pickleball memerlukan anda membuat servis bola lebih rendah daripada pinggang anda, yang dalam kebanyakan kes bermakna lebih rendah daripada ketinggian jaring.

Berdasarkan peraturan ini, semakin dekat Pickleball terbang ke bahagian atas jaring, semakin tinggi kelajuan yang akan dicapai. Hipol menggunakan formula untuk mengira bahawa kebanyakan servis Pickleball biasanya hanya mencapai kelajuan maksimum 64 km/j, di bahagian atas jaring.

Tetapi jika pemain menggunakan pengetahuan tentang fenomena yang dipanggil Kesan Magnus, mereka boleh meningkatkan kelajuan servis mereka kepada maksimum 105 km/j. Jadi rekod Riley Casey 95.56 km/j secara teori masih boleh dicapai, walaupun oleh pemain amatur.

Kesan Magnus dinamakan sempena Heinrich Gustav Magnus, seorang ahli fizik Jerman yang mengkajinya pada abad ke-19. Magnus mendapati bahawa jika objek terbang dan berputar di udara, trajektori dan halajunya boleh berubah.

Menggunakannya pada servis bola acar, Hipol mengatakan bahawa dengan menggelongsorkan raket ke atas bola, memberikannya putaran ke atas dalam teknik yang dipanggil "putaran atas", pemain boleh membuat udara di atas bola acar bergerak lebih pantas, manakala udara di bawah bergerak lebih perlahan. Hasilnya ialah daya ke bawah yang memaksa bola turun dengan lebih pantas, sambil turut membantunya mengekalkan halaju tinggi apabila ia mencecah tanah.

Pemain bola acar yang memahami cara menggunakan putaran atas harus meningkatkan lagi teknik mereka atau memilih raket yang boleh meningkatkan jumlah putaran atas dalam pukulan mereka. Tambahan pula, semua pemain harus belajar cara menggunakan putaran atas untuk menambah variasi pada pukulan mereka dan memastikan lawan mereka meneka.

Sekarang, katakan anda mempunyai putaran atas yang sempurna yang menghasilkan kelajuan bola 105 km/j, persoalannya ialah sama ada pukulan anda boleh menjadi pemenang satu pukulan atau tidak? Ini bergantung pada masa penerbangan bola, jarak antara dua pemain dan kelajuan tindak balas otot kritikal manusia.

Dalam servis, jarak antara dua pemain yang berdiri menyerong melintasi gelanggang biasanya 12-14 meter. Pukulan putaran atas akan membawa bola kepada anda dalam masa 0.41-0.48 saat. Sebagai perbandingan, penyelidikan menunjukkan bahawa masa tindak balas manusia terpantas untuk tugasan mudah biasanya antara 0.1 dan 0.2 saat. Ini adalah untuk orang yang sihat, terutamanya atlet atau orang muda yang terlatih.

Walau bagaimanapun, apabila ia berkaitan dengan refleks yang kompleks, seperti apabila kita perlu membezakan antara pelbagai rangsangan atau membuat keputusan, seperti menjejaki trajektori bola, memilih sama ada untuk memukul kiri atau kanan, masa tindak balas kita selalunya lebih perlahan, memanjang kepada sekitar 0.2 hingga 0.4 saat. Nasib baik, ini masih masa yang diperlukan untuk menyekat putaran atas yang sempurna daripada lawan anda.

Walau bagaimanapun, jika ia bukan servis tetapi pukulan jaring, di mana jarak antara dua pemain dikurangkan kepada 5 meter, anda perlu bertindak balas dalam masa 0.17 saat. Ini adalah hampir had masa reaksi manusia yang sedar. Jadi jika anda memukul putaran atas di jaring, anda hampir pasti akan memenangi mata.

Mana-mana pemain pickleball baharu akan terkejut dengan satu perkara: kelantangannya, khususnya "pop" unik yang datang daripada raket apabila ia memukul bola. Hipol berkata bunyi ini boleh mencapai sehingga 120 desibel (dB). Sebagai perbandingan, 120 dB adalah tentang kenyaringan tukul yang memukul paku atau siren ambulans yang lalu.

Tetapi bagaimana bunyi itu boleh begitu kuat? Hipol mengatakan bahawa dalam kes ini, kenyaringan "bukan bola, ia adalah raket." Kebanyakan raket acar mempunyai permukaan yang keras, dan masa yang singkat raket bersentuhan dengan bola—hanya kira-kira 4 milisaat—menyebabkan ia bergetar seperti kulit dram.

Pengeluar raket pickleball, untuk mengurangkan berat dan meningkatkan keanjalan, membuat bahagian dalam raket berongga sarang lebah. Kekosongan inilah yang menguatkan bunyi dan sarang lebah menghasilkan bunyi resonans yang mendorongnya sehingga 120 dB.

Atas sebab inilah di AS, ramai orang yang tinggal berhampiran gelanggang pickleball telah mula mengadu tentang pencemaran bunyi yang disebabkan oleh sukan itu. Oleh itu, sesetengah pengeluar telah mula memasarkan dayung "tenang", yang Hipol katakan boleh memasukkan bahan buih di dalamnya untuk menyerap beberapa gelombang bunyi.

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