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Tennis und Physik
Der Ball und seine Eigenschaften
Durchmesser: 6,35-6,67cm
Gewicht: 56,70-58,47g
Sprunghöhe: 1,346-1,473m auf
hartem Boden aus 2,54m Fallhöhe
(20° C Temperatur)
Stoßzahl e
v1'
e
v1
2 * g * h1'
v

2 * g * h1
h1'
h1
Gummiball : h1'  0,8h1  e  0,9
Verschiedene Stoßzahlen:
Tennisball: 0,8
Golfball: 0,84
Baseball: 0,5
Versuch der Balldeformation
Doppelte Masse
= Doppelte
Deformation
Hooke‘sches Gesetz (Versuch)
Doppelte Masse = Doppelte Auslenkung der Feder!!!!!
Hooke´sche Gesetz: F = k *x
Die „Federkonstante“ eines
Tennisballs:
R 2  ( R  x) 2  y 2
R 2  R 2  2 Rx  x 2  y 2  2 Rx
y 2  2 Rx
A  y 2  2 Rx 
F
p
A
pA  p 2 Rx   (2 pR) x
F  kx
m
T  2
k
T
m

2
k
Schwingungsdauer und
Kontaktzeit beim Ball
Schwingungsdauer:
Kontaktzeit:
T = 10-12 ms
T/2 = 5-6 ms
m
T  2
k
T
m

2
k
Kontaktzeit Schläger
Die Kontaktzeit liegt bei 30ms!
Diese Zeit ist zu groß um einen Beitrag für den Ball zu
leisten. Das heißt der Schläger ist verschwendete
Energie!
Die Schwingung ist trotzdem verfügbar und geht nicht
über zum Ball sondern belastet das Handgelenk aber vor
allem den Ellenbogen. ( Tennisarm!)
Kontaktzeit Saite
Die Kontaktzeit beträgt 10 ms und das entspricht der des Balls!
Kontaktzeit Schläger
Dämpfung ist daher erforderlich:
Kontaktzeit Saite
Der große Unterschied bei der Bespannung ist das
„Gewicht“ mit dem bespannt wird. Es gibt „weiche“
und „harte“ Bespannung.
Die harte Bespannung eignet sich sehr gut für
kontrollierte Top-Spin-Spiel, jedoch nicht für sehr
schnelles und variantenreiches Spiel. (Thomas Muster)
Die weiche Bespannung ist sehr schwierig zu spielen
aber dafür kann man sehr harte und scharfe Bälle
schlagen. Da die weiche Saite dem Ball nachgibt und
dann wie ein Trampolin fungiert. (John McÉnroe)
Sweet Pot
Magnus-Effekt
Was bewirkt der Magnus Effekt?
Der Magnus Effekt wurde benannt nach seinem
Erfinder Gustaf Magnus!
Kein Spin des Balles bewirkt, dass der Luftstrom
gleichmäßig über und unter dem Ball vorbei strömt.
Bei Spin werden in dem Filz des Balles Luftmoleküle
mit sich gerissen. Diese bewirken, dass die
Luftströmung über oder unter dem Ball beschleunigt
wird.
Auf oder Abtrieb!!
Der Magnus Effekt im Tennissport
Im Tennis wird der Magnuseffekt speziell
durch den Back und den Topspin bewusst
eingesetzt.
I.
Erstens um aufgrund des Magnuseffektes die
Flugbahn des Balles verändert!
II. Um beim Aufsprung des Balles im Feld
verschiedene Effekte zu bewirken!
III. Um durch einen Spin die Wechselwirkung
zwischen Ball und Schläger zu verändern
Magnuseffekt
•Tischtennis
• Golf
•Baseball
•Fußball
Spin
Top-Spin
Back-Spin (Slice)
Drive
Windkanal
Vergleiche
Back-Spin
Top-Spin
Drive
Top-Spin
•Rotation nach vorne
•Kraft nach unten
•Einsätze bei Lob und Safe Spiel
•viel Rotation
•hoher Absprung
Back-Spin
•Rotation nach hinten
•Kraft nach oben
•Einsätze bei Slice( meist Rückhand einhändig)
gespielt eher in Bedrängnis und bei Stops( kurze
Bälle)
•viel Rotation
•extrem flacher Absprung
Drive
•keine Rotation
•Kraft wirk überall hin gleich stark
•Einsätze bei Punktschlag und Volley
•Einfallswinkel fast gleich Ausfallswinkel
Flugbahn des Balles
Aufsprung bei Drive
Ausfall-und Einfallwinkel
Auf-und Absprung des Balles
Auf-und Absprung Differenz
Grundschläge beim Tennis
Vorhand
Rückhand
Aufschlag
Vorhand
Rotationstabellen
Shot: Men's Forehand
Player
RPM Range
Sergi Bruguera
Thomas Muster
Marcelo Rios
Mark Philippousis
Jim Courier
Michael Chang
Pete Sampras
Andre Agassi
Todd Martin
Tim Henman
Petre Korda
2941-3751 rpm
1500-3750 rpm
1875-3750 rpm
2143-2727 rpm
938-3264 rpm
1271-3192 rpm
1000-3409 rpm
1154-3333 rpm
1154-2308 rpm
833-2000 rpm
968-2500 rpm
Avg RPM
3331 rpm
2882 rpm
2647 rpm
2546 rpm
2527 rpm
2334 rpm
1842 rpm
1718 rpm
1659 rpm
1288 rpm
1333 rpm
Rotationstabellen
Shot: Women's Forehand
Player
RPM Range
Venus Williams
Mary Pierce
Arantxa Sanches
Anna Kournikova
Jana Novotna
Lindsay Davenport
Monica Seles
Martina Hingis
Mary Jo Fernandez
1071-3488 rpm
1667-2500 rpm
1875-2000 rpm
1154-2143 rpm
1500-1875 rpm
1271-3192 rpm
790-1829 rpm
600-2143 rpm
417-1500 rpm
Avg RPM
2154 rpm
1941 rpm
1916 rpm
1713 rpm
1673 rpm
1346 rpm
1215 rpm
1147 rpm
1068 rpm
Handgelenkspiel
Vorteile
Nachteile
•gefühlvolleres Spiel
•risikoreich
•mehr Richtung geben
•Belastung
•mehr
Geschwindigkeit
•mehr Spin
Rückhand
•Einarmig
•Zweiarmig
zweiarmige Rückhand
einarmige Rückhand
Unterschiede
Beidarmige Rückhand:
Einarmige Rückhand:
kürzerer Schwung
langer Schwung
kürzere Ausholbewegung
lange Ausholbewegung
nur schwer Slice zu spielen leichter Slice zu spielen
Sicherer als mit 1 Hand
riskanter
mehr Kraft da 2 Hände
weniger Kraft
weniger Gefühl
mehr Gefühl
Rechenbeispiel
Aufschlag
Aufschlag
Aufschlag
Aufschlagrekorde
Rotationstabellen
Rotationstabellen
Wir hoffen es hat Ihnen gefallen!
Eine Präsentation von: Kitzler Florian und Dominik Leser
mit dankenswerter Unterstützung von Mag. Binder Ronald