Fizika kao tajno oružje tenisera

Rekord u ikada najbržem servisu drži Endi Rodik. U finalu Davis kupa 27. septembra 2004. godine, brzina koju je loptica imala nakon servisa je iznosila 249.4 km/h. I dok se sigurno svi divimo ovoj brzini servisa, a protivnički igrači strahuju, da li ste se ikada zapitali koliko nauke ima u tenisu? Da li nam primena fizike može pomoći u poboljašnju igre i biti naše tajno oružje?

Teniski reketi

Najbitniji elemenat u igri svakog tenisera jeste reket. Nakon 1970. godine, drveni okvir na reketu je zamenjen metalom. Drveni okviri su bili dosta manji. Razlog ovome je što veći drveni okviri nisu mogli da drže zategnutom žicu. Najveći prodor su imali ramovi od grafita i kevlara. Reket nije dobijao na težini, a površina rama je povećana, kao i površina „sweet spot“ (mesta na reketu sa kojih je moguće lopticu uzvratiti protivniku maksimalnom brzinom). Grafit se na novijim reketima meša sa borom i titanijumom kako bi reketi bili što čvršći i lakši. Pre 1970. godine, teniseri su morali da ulože više snage da bi drvenim reketom dali loptici veće ubrzanje. Sada novi lakši reketi štede na snazi tenisera i omogućavaju veću kontrolu nad lopticom.

Značajan deo na ramu predstavljaju žice. One apsorbuju najveći procenat energije loptice i vraćaju deo te energije loptici pri odbijanju. Dok apsorbuju energiju loptice, smanjuju i njenu brzinu i time omogućavaju teniseru veću kontrolu nad lopticom. Ukoliko želite veću kontrolu i tačnost zategnite žice na ramu vašeg reketa, ali ukoliko vam je potrebna veća brzina kojom želite da uzvratite lopticu, olabavite žice na reketu.

Magnus efekat(Autor: Bartosz Kosiorek)

Teniske loptice

Sam reket bez teniske loptice bi bio beznačaj. Kako se to „zauzdavaju“ loptice i da li je velika brzina loptice odgovara i publici i teniserima? Česte su žalbe gledalaca da je dosadno posmatrati brzinu s kojom se igra tenis. Dobra vest je da će nove loptice biti 10% veće. Zbog dodatne zapremine loptice, otpor vazduha će biti veći, a to će usporiti lopticu.

Loptica gubi oko 45% energije ukoliko padne na beton, dok je taj gubitak 30% ukoliko padne na mrežicu teniskog reketa. Ovaj gubitak energije najviše zavisi od sabijanja loptice pri sudaru sa nekom površinom. Kada lotpica padne na reket, sabijanje loptice iznosi 3 mm, dok je sabijanje loptice pri udaru u beton 6 mm. Ovo je razlog čestog menjanja teniskih loptica na mečevima (na svakih devet gemova).

Jedan od načina kretanja loptice „top spin“ je direktan krivac brzine loptice. Današnji reketi su nešto širi i lakši i omogućavaju jače udaranje loptice. Top spin je svojstvo loptice da rotira u istom pravcu kretanja kroz vazduh. Objašnjenje u povećanju brzine pri kretanju kroz vazduh treba tražiti u Magnusovom efektu. Smatra se da je jedan od prvih fizičara koji je objasnio ovaj efekat bio Isak Njutn dok je posmatrao tenisere na Kembridžu. Loptica kretanjem kroz vazduh (fluid) stvara oko sebe vir rotirajućeg vazduha oko sebe same. Vrh loptice se kreće sporije i na njega deluje veći pritisak vazduha, dok se dno loptice kreće brže i na njega deluje manji pritisak vazduha. Usred ovakve razlike u balansu loptice, ona pada na teren. U zavisnosti od podloge, top spin loptici daje jače odbijanje od podloge, što čini težim protivniku da pogodi lopticu.

Justine Henin, 2006 Medibank International (Snimio: Glenn Thomas)

Sigurno je da teniseri nemaju vremena za silne formule i jednačine, ali bi ipak malo znanja ovim fizičkim procesima poboljšalo njihovu igru na terenu i fiziku učinilo tajnim oružjem vrhunskih tenisera.