NASA mühendislerinin gözünde pikleball hangi ilginç sırları barındırıyor?

Herkesin Pickleball oynadığı bir noktadayız. Pickleball kortları her yerde türüyor, hatta tenis kortu sahipleri bile bu yeni spor türüne uyum sağlamak için kortlarını yenilemek için iflas ediyor. ABD'de Pickleball, üst üste dördüncü kez en hızlı büyüyen spor oldu.

Bir ticaret birliğine göre, 13,6 milyondan fazla Amerikalı artık pickleball oynuyor ve bu da onu yeni oyuncular arasında en hızlı büyüyen spor haline getiriyor. Her yerde kasabalar, okullar ve pickleball kulüpleri açılıyor ve her yaştan ve her kesimden insanı kendine çekiyor.

Spor çılgınlığının merkezinden çok da uzak olmayan bir yerde, havacılık sektöründe uzun yıllara dayanan bir geçmişi olan yapısal dinamik mühendisi Phil Hipol bulunuyor. Hipol, NASA için dinamik çevresel kriterler üzerine bir el kitabı ve sektör için titreşim ve şok üzerine bir el kitabı daha yazdı.

Pickleball oynamaya başladığında, bu sporun topun kinematiğinden, raket yüzeyinin dokusuna, titreşimlere ve Pickleball'un yarattığı karakteristik "pop" sesine kadar, kendi branşıyla birçok benzerliği olduğunu aniden fark etti. Hipol'ün Pickleball sahasına gittiğinde gördüğü şeyin raket ve top değil, etrafındaki fizik formülleri olduğu söylenir.

Pickleball'u yöneten temel fizik prensiplerinden biri, bir cismin yerçekimi etkisi altında havada hareket ederken izlediği yolu tanımlayan fırlatma hareketidir. Bir Pickleball, bir oyuncunun raketiyle vurulduğunda, parabolik yay adı verilen kavisli bir yörünge izler; bu, roketler gibi uçan cisimlerin izlediği yolla aynıdır.

Topun vurulduğu açı ve hız, yerçekimiyle birleşerek topun yörüngesinin şeklini ve yüksekliğini belirler. Oyuncular, raket yüzünün açısını ve vuruşlarının kuvvetini ayarlayarak topun yörüngesini kontrol edebilirler. Hipol, "Topun yolunu veya yörüngesini tahmin edebilmek önemlidir, böylece raketinizi daha iyi yönlendirebilir veya topu istediğiniz yöne döndürmek için kortta kendinizi daha iyi konumlandırabilirsiniz," dedi.

"Kinematik alanındaki bilgi, Pickleball hareketinin hız, ivme, yer değiştirme ve topun uçuş süresi gibi birçok farklı yönünü ele almamızı sağlar. Ayrıca, raketin veya kort yüzeyinin çarpma kuvveti veya aerodinamik etkiler de ele alınmalıdır."

Pickleball'lara odaklanan bir dizi makalede Hipol, top hareketi, hız, hava direnci ve hatta aşınma ve yıpranma ile ilgili denklemler geliştirdi.

Hatta oyunun fiziksel prensiplerini açıklamak ve Pickleball'u iyi oynamak isteyenlere sadece güzel kıyafetler giymenin, iyi bir raket satın almanın ve iyi oynamak için korta gitmenin yeterli olmadığını, aynı zamanda temel matematik ve fizik bilgisine de ihtiyaçları olduğunu göstermek için Pickleball Bilimi adında bir el kitabı bile yazdı.

Teniste en hızlı servis 263,4 km/s hıza ulaşırken (bu rekor 2012 yılında Avustralyalı atlet Sam Groth tarafından kırılmıştı), Pickleball'da en hızlı servis ise sadece 95,56 km/s hıza ulaşmıştı (bu rekor 2024 yılında Amerikalı atlet Riley Casey tarafından kırılmıştı).

Hipol'un denklemleri, Pickleball'daki yavaş top hızlarının en büyük sorununun raket, top, malzeme veya ağırlık farklılıklarından değil, çok daha temel bir şeyden kaynaklandığını gösteriyor. Pickleball kuralları, topu belinizden daha aşağıda servis etmenizi gerektirir; bu da çoğu durumda filenin yüksekliğinden daha aşağıda olması anlamına gelir.

Bu kurala göre, Pickleball topu filenin tepesine ne kadar yakın uçarsa, o kadar yüksek hıza ulaşır. Hipol, Pickleball servislerinin çoğunun filenin tepesinde genellikle en fazla 64 km/s hıza ulaştığını hesaplamak için formüller kullandı.

Ancak oyuncular Magnus Etkisi adı verilen bir olguyu bildiklerinde, servis hızlarını maksimum 105 km/saate çıkarabilirler. Dolayısıyla Riley Casey'nin 95,56 km/sa'lik rekoru, teorik olarak amatör oyuncuların bile ulaşabileceği bir seviyede.

Magnus etkisi, adını 19. yüzyılda bu etkiyi inceleyen Alman fizikçi Heinrich Gustav Magnus'tan almıştır. Magnus, bir cismin havada hem uçup hem de dönmesi durumunda, yörüngesinin ve hızının değişebileceğini keşfetmiştir.

Hipol, bunu pickleball servisine uygulayarak, raketi topun üzerinden kaydırarak ve "topspin" adı verilen bir teknikle topun yukarı doğru dönmesini sağlayarak, oyuncuların pickleball'un üstündeki havanın daha hızlı, altındaki havanın ise daha yavaş hareket etmesini sağlayabileceklerini söylüyor. Sonuç, topu daha hızlı yere doğru iten ve aynı zamanda yere çarptığında yüksek hızını korumasına yardımcı olan aşağı doğru bir kuvvet.

Topspin'i nasıl kullanacağını bilen pickleball oyuncuları, tekniklerini daha da geliştirmeli veya vuruşlarındaki topspin miktarını artırabilecek bir raket seçmelidir. Ayrıca, tüm oyuncular vuruşlarına çeşitlilik katmak ve rakiplerini şaşırtmak için topspin'i nasıl kullanacaklarını öğrenmelidir.

Şimdi, diyelim ki 105 km/s hıza ulaşan mükemmel bir topspininiz var. Soru şu: Atışınız tek vuruşta galibiyet getirebilir mi? Bu, topun uçuş süresine, iki oyuncu arasındaki mesafeye ve insanın kritik kas tepki hızına bağlıdır.

Servis atışında, kortun çaprazında duran iki oyuncu arasındaki mesafe genellikle 12-14 metredir. Üstten spin vuruşu, topu size 0,41-0,48 saniyede ulaştırır. Karşılaştırma yapmak gerekirse, araştırmalar, basit görevler için en hızlı insan tepki süresinin genellikle 0,1 ila 0,2 saniye arasında olduğunu göstermektedir. Bu, sağlıklı insanlar, özellikle sporcular veya iyi eğitimli gençler için geçerlidir.

Ancak, birden fazla uyaran arasında ayrım yapmamız veya topun yörüngesini takip etmek, sola mı yoksa sağa mı vuracağımızı seçmek gibi kararlar almamız gereken karmaşık refleksler söz konusu olduğunda, tepki süremiz genellikle daha yavaştır ve yaklaşık 0,2 ila 0,4 saniyeye kadar uzar. Neyse ki, rakibinizin mükemmel bir topspin vuruşunu engellemek için gereken süre yine de budur.

Ancak, servis değil de fileye yapılan bir vuruşta, iki oyuncu arasındaki mesafe 5 metreye düştüğünde, 0,17 saniye içinde tepki vermeniz gerekecektir. Bu, neredeyse bilinçli insan tepki süresinin sınırıdır. Yani fileye topspin vurursanız, neredeyse kesinlikle sayıyı kazanırsınız.

Yeni başlayan herhangi bir pickleball oyuncusunu şaşırtacak bir şey vardır: sesin yüksekliği, özellikle de raket topa vurduğunda çıkan o eşsiz "pop" sesi. Hipol, bu sesin 120 desibel (dB) seviyesine kadar çıkabileceğini söylüyor. Karşılaştırma yapmak gerekirse, 120 dB, bir çekicin çiviye çarpması veya geçen bir ambulans sireninin sesine denk gelir.

Peki ses nasıl bu kadar yüksek olabilir? Hipol, bu durumda sesin "toptan değil, raketten" kaynaklandığını söylüyor. Çoğu pickleball raketinin yüzeyi serttir ve raketin topla temas ettiği kısa süre (yaklaşık 4 milisaniye) raketin davul derisi gibi titreşmesine neden olur.

Pickleball raket üreticileri, ağırlığı azaltmak ve esnekliği artırmak için raketin iç kısmını içi boş petek şeklinde üretmişlerdir. Bu boşluk, sesi yükseltir ve petek, sesi 120 dB'ye kadar yükselten rezonanslı bir ses yaratır.

İşte bu nedenle ABD'de pickleball sahalarının yakınında yaşayan birçok kişi, sporun neden olduğu gürültü kirliliğinden şikayet etmeye başladı. Bu nedenle bazı üreticiler, Hipol'ün ses dalgalarının bir kısmını emmek için içine köpük malzeme eklenebileceğini söylediği "sessiz" raketleri piyasaya sürmeye başladı.

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