Wir folgen dem springenden Ball vom Labor zum Platz.
Von Rod Cross und Crawford Lindsey
Verschiedene Tennisballtypen sind unterschiedlich konstruiert, unterschiedlich hergestellt und funktionieren unterschiedlich. Wir haben uns vorgenommen, diese Unterschiede mit 26 verschiedenen Arten von Bällen von acht Herstellern zu messen.
Wir haben von jedem Hersteller nur eine Dose getestet. War das repräsentativ für alle Dosen? Wer weiß? Würden Kugeln aus 100 Dosen das gleiche relativ zueinander testen? Nochmal, wer weiß? Waren einige Bälle frisch aus der Fabrik und andere Monate alt? Was wir wissen ist, dass unsere Probe wahrscheinlich genauso gut war wie die „Probe“ eines Spielers, wenn er in den Laden geht. Die Chancen stehen gut, dass wir ein durchschnittliches Stück Realität haben, aber wir warnen davor, aufgrund dieser begrenzten Daten absolute Verallgemeinerungen über bestimmte Balltypen vorzunehmen. Was Sie aus den Daten entnehmen können, sind Gemeinsamkeiten über das Universum der Bälle. Und diese sind in der Tat interessant.
Alle Bälle müssen den ITF-Vorschriften entsprechen, um für das Turnierspiel zugelassen zu werden. Bälle werden strengen Testverfahren unterzogen, um festzustellen, ob sie in den zugelassenen Bereich der Spezifikationen für eine bestimmte Eigenschaft des Balls fallen. Diese Tests umfassen Gewicht, Größe, Rückprall und Verformung. Die akzeptablen Bereiche für den Standardball Typ 2 (mittlere Geschwindigkeit) lauten wie folgt:
| Masse | 1,975-2,095 Unzen | 56-59,4 Gramm |
|---|---|---|
| Größe | 2,575-2,700 zoll | 6.541-6.858 cm |
| Länge | 53-58 zoll | 135-147 cm |
| Vorwärts verformung | 0,220-0,290 zoll | 0,559-0,737 cm |
| Rückkehr verformung | 0,315-0,425 zoll | 0,800-1,080 cm |
Zusammen bestimmen diese Eigenschaften, wie der Ball auf Ihrem Schläger springt und sich anfühlt.
Wir haben die ITF-Tests plus einen Haltbarkeitstest durchgeführt. Nach dem Haltbarkeitstest haben wir die gebrauchten Bälle erneut den gleichen Tests unterzogen. Der Haltbarkeitstest beinhaltete das Abfeuern jedes Balls 30 Mal mit hoher Geschwindigkeit und schrägem Winkel auf eine ausgeschnittene Hardcourt-Platte. Der Ball traf den Zaun und wurde über einen Sprung auf dem Tennisplatz zur Ballmaschine zurückgebracht. Auf diese Weise konnten wir neue und gebrauchte Kugelmasse, Durchmesser, Sprungkraft und Verformung messen.
Eine Einschränkung ist notwendig. Obwohl wir alle ITF-Tests durchgeführt haben, wurden sie nicht bei der erforderlichen Temperatur von 68 Grad Fahrenheit durchgeführt. Die Tests waren also keine gültigen „Pass / Fail“ -Tests, sondern genaue Hinweise auf den Unterschied zwischen den Bällen. In jedem Fall springen Bälle an einem heißen Tag viel höher als an einem kalten Tag, daher sollte ein vollständiger Leistungstest wirklich bei verschiedenen Temperaturen durchgeführt werden.
Aus Zeitgründen haben wir „Used-Ball“ -Tests mit nur einem Ball aus jeder Dose durchgeführt. Wir haben „New-Ball“ -Tests an allen drei Bällen in jeder Dose durchgeführt.
Masse und Massenverlust
Der Bereich aller Massen lag zwischen 54,66 und 59,04 Gramm. Drei Bälle lagen unter den ITF-Spezifikationen. Die durchschnittliche Masse aller drei Kugeln pro Dose lag zwischen 55,25 und 58,90 Gramm.
Die Gewichtsabweichung für alle drei Bälle innerhalb einer Dose lag im Bereich von .04 zu .58 gramm.
Nach haltbarkeit prüfung, bälle verloren zwischen.34 und .94 gramm. Das Foto zeigt einen Ball neben .22 gramm Flaum. Einige Bälle verloren vier bis fünf Mal so viel Flaum!
Ein Ball verliert an Masse, indem er einen Teil seiner Stoffabdeckung verliert (siehe Eröffnungsfoto mit Ballflaum, der sich um die Platzplatte, die Ballmaschine und die Seite des Platzes ansammelt). Wir haben jeden Ball einem schnellen Verschleißtest unterzogen, indem wir ihn 30 Mal mit hoher Geschwindigkeit von einer Ballmaschine (die jedes Mal Flaum erzeugt und entfernt) auf eine Hardcourt-Platte geschossen haben. Die Platte selbst wirkte beim Erstellen und Entfernen von Flaum wie Sandpapier. Das Ergebnis entsprach ungefähr 20 Tennisspielen auf einem Hartplatz (abhängig von der Oberflächenrauhigkeit des Platzes und der Geschwindigkeit, mit der die Spieler den Ball schlagen).
Durchmesser
Die ITF-Zulassung ist nur ein Pass /Fail-Test und misst nicht die tatsächlichen Durchmesser. Für den Test muss der Ball in allen Ausrichtungen klein genug sein, um durch das große Loch zu rutschen, und zu groß, um durch das kleine Loch zu fallen (siehe Foto). Wir haben zusätzlich den Durchmesser der größten von drei senkrechten Achsen gemessen. Mit einem glatten Schraubstock haben wir die Breite des Schraubstockspalts gemessen, durch den der Ball fallen konnte, wenn er entlang seiner breitesten Achse ausgerichtet war. (Die meisten Bälle waren nicht absolut rund.)
Die interessante Beobachtung ist, dass der Ball jedes Mal, wenn er gequetscht wird, oder mit anderen Worten nach jedem Treffer, seine Form ein wenig ändert. Dies war besonders offensichtlich, nachdem Bälle aus dem Kompressionstester entfernt wurden, aber dies ist eine langsame Kompression (nicht wie Schlägeraufprall) und der Gummi hat Zeit, sich mehr zu verformen.
Die Durchmesserabweichung innerhalb einer Dose für alle drei Kugeln lag im Bereich von 0.01 bis 1,27 mm.
Der Durchmesser wird gemessen, nachdem die Bälle dreimal auf drei Achsen zusammengedrückt wurden. Alle Kugeln entsprachen den ITF-Durchmesservorgaben.
Bälle verändern ihre Form sehr leicht, wenn sie getroffen werden oder sehr stark abprallen. Ein Treffer kann einen Ball abrunden oder in die gleiche Richtung abflachen, in der er bereits asymmetrisch ist. Also könnte der Ball ganz rechts ganz links sein, wenn wir das nächste Mal die gleichen Bälle messen. Die Lektion des Diagramms besteht darin, den Bereich anzuzeigen, in dem diese Formänderung auftreten kann.
Bounce
Unter unseren Testbedingungen von 73 Grad fielen Bälle von 100 Zoll auf eine Granitoberfläche und prallten zwischen 52,93 und 58,43 Zoll ab. Die ITF-Anforderungen sind für einen Sprung zwischen 53 und 58 Zoll bei 69 Grad.
Überraschenderweise prallten die meisten Bälle nach dem Haltbarkeitstest höher ab als zuvor — einige mehr als 1,5% höher.
Wir können spekulieren, dass der höhere Sprung der meisten verwendeten Bälle mit der Entfernung von Flusen zu tun hat. Die gummi core auf seine eigenen springt höher als die core + ball tuch kombination. Ein Sprung auf einem Teppich ist aufgrund des Energieverlusts im Teppich geringer als auf einer harten Oberfläche. In ähnlicher Weise erhöht das Hinzufügen von Stoff zum Ball den Energieverlust.
Steifigkeit (Verformung)
An allen neuen Bällen wurden Standard-ITF-Verformungstests (d. H. Drucktests) durchgeführt. Dies beinhaltete (1) Komprimieren jeder Kugel dreimal um 1 Zoll entlang aller drei Achsen, um sicherzustellen, dass der Ball rund war, bevor er getestet wurde, (2) Komprimieren der Kugel mit einer Last von 18 Pfund, um die „Vorwärtsverformung“ zu messen, (3) Erhöhen der Last, bis die Kugel 1 Zoll komprimiert hat, und (4) Verringern der Last auf 18 Pfund, um die „Rückkehrverformung“ zu messen.“ Diese Schritte wurden für alle drei Achsen wiederholt und die Mittelwerte jeder Messung berechnet.
Dies sind statische (nicht dynamische) Steifigkeitstests. Folglich folgt daraus nicht notwendigerweise, dass ein statisch gemessener weicherer oder steiferer Ball auch beim Schlägeraufprall relativ weicher oder steifer wird oder dass er beim Abprallen vom Platz höher oder tiefer abprallt. In mancher Hinsicht ist Schritt 3 wichtiger als Schritt 2 oder 4. Überraschenderweise gibt es keine ITF-Regel über die Kraft, die erforderlich ist, um einen Ball um 1 Zoll zu komprimieren. Ein Ball, der fest getroffen wird, komprimiert sich um etwa 1 Zoll. Die Kompressionen bei den Schritten 2 und 4 betragen nur etwa 0,25 bis 0,4 Zoll, was ungefähr der gleichen Kompression entspricht, die ein Spieler durch Drücken des Balls von Hand erreicht. Die von der ITF vorgeschriebenen „Vorwärts / Rückwärts“ -Verformungsdaten sind für die meisten Menschen bedeutungslos, daher haben wir sie in eine einfache Steifigkeitsberechnung in Pfund umgewandelt, die erforderlich ist, um den Ball 1 Zoll zu komprimieren.
Die Steifigkeitsvarianz innerhalb einer Dose für alle drei Bälle lag zwischen 0 und 10,53 lb / in mit einer durchschnittlichen Varianz für alle Bälle und Marken von 2,63 lb / in.
Spieler beschweren sich manchmal, dass Bälle entweder zu weich oder zu hart sind. Die offiziellen Tennisregeln enthalten spezifische Richtlinien zur Ballsteifigkeit. Ein Spieler kann einen neuen oder alten Ball testen, indem er ihn von Hand drückt. Der Test hier umfasste das Zusammendrücken der Kugel um 1 Zoll in einer Materialprüfmaschine.
Ein gebrauchter Ball ist im Allgemeinen weicher als ein neuer Ball, da die Steifigkeit des Balls von der Wandstärke und der Luftmenge im Ball abhängt. Der Gummi ist etwa 3 mm dick und die Abdeckung ist ebenfalls etwa 3 mm dick. Wenn sich die Stoffabdeckung auf etwa 2 mm Dicke abnutzt, wird der Ball weicher. Der Ball wird auch weicher, wenn ein Teil der Druckluft austritt (dies geschieht jedoch nicht bei drucklosen Bällen).
Nachdem ein unter Druck stehender Ball aus der Dose genommen wurde, tritt mit der Zeit allmählich Luft aus. Die Ergebnisse hier zeigen die resultierende Abnahme der Kugelsteifigkeit über einen Zeitraum von 5 Monaten für Bälle, die unbenutzt in der Dose mit dem Deckel sitzen. Spieler können diesen Effekt spüren, indem sie einfach einen alten Ball von Hand drücken. Zwei der drucklosen Bälle wurden über den Zeitraum von 5 Monaten steifer, was darauf hindeutet, dass der Gummi mit zunehmendem Alter steifer wurde. Dies ist eine bekannte Eigenschaft von Gummi. Die Änderung der Steifigkeit im Laufe der Zeit hängt von der Art der Gummimischung ab. Der Gummi in den unter Druck stehenden Bällen kann auch steifer geworden sein, aber die Gesamtsteifigkeit des Balls hat sich aufgrund des Luftdruckverlusts verringert.
Zusammenfassung
Aus den Ergebnissen dieser Tests ergeben sich einige sehr interessante und überraschende Beobachtungen. Einige davon sind:
- Bälle können nach Gebrauch höher springen.
- Kugeln werden bei Gebrauch weicher.
- Bälle verlieren auch nach minimalem Einsatz bis zu einem Gramm (wenn 30 Bounces und Würfe einer Ballmaschine als minimal gelten).
- Jede Kugel in einer Dose unterscheidet sich in Gewicht, Durchmesser und Sprungkraft.
- Jede Dose desselben Herstellers kann unterschiedlich sein.
- Bälle hüpfen unterschiedlich auf verschiedenen Achsen.
- Kugeln sind nicht kugelförmig.
- Bälle verändern ihre Form während des Spiels.
- Bälle hüpfen bis zu 5 Zoll unterschiedlich zwischen den Marken.
- Einige Bälle / Dosen von der Stange sind möglicherweise nicht legal.
- Bounce hängt von den Tagen außerhalb der Dose, der Verwendung und der Temperatur ab.
- Fuzz tritt früh im Ballverschleiß auf und wird dann abgeschert (dieser Vorgang wurde möglicherweise mit der Ballmaschine übertrieben).
Es gibt also viele Unterschiede. Scheinbar sind keine zwei Tennisbälle wie keine zwei Fingerabdrücke gleich. Niemand kann das wirklich beweisen. Bisher sind alle 40 Millionen Fingerabdrücke des FBI unterschiedlich, aber der nächste könnte eine identische Kopie der Nummer 12.583.912 sein. Ebenso kann niemand beweisen, dass alle Tennisbälle unterschiedlich sind. Bisher waren alle 26 Bälle, die wir getestet haben, unterschiedlich, aber es ist möglich, dass wir eines Tages zwei Bälle finden, die gleich sind.
Reguläre und Extra Duty Bälle
Was ist der Unterschied? Regulärer Pflichtfilz besteht aus einer Kombination von etwas mehr Wolle als Nylonfasern, die auf einen Baumwollträger gewebt sind. In der Regel sind normale Bälle für weiche Oberflächen wie Gras, Teppich und Lehm ausgelegt. Diese Bälle haben eine engere Webart, ein kürzeres Nickerchen und spielen daher aufgrund der geringeren Luftreibung und des geringeren Luftwiderstands etwas lebhafter und schneller. Das festere Gewebe ist lehm-, schmutz- und feuchtigkeitsbeständiger; in Innenräumen hinterlässt es weniger Flusen auf dem Platz und hemmt das Flusen aufgrund statischer Elektrizität.
Extra duty bälle sind entworfen für harte oberflächen wie asphalt, beton, und andere outdoor hardcourts. Extra Duty Filz hat einen höheren Nylonanteil, was zu einem lockeren Gewebe führt. Nylon webt nicht so fest wie Wolle, weil es eine viel glattere Faser ist. Dadurch bewegt sich das Nylon und flusen. Ein flauschiger Ball bewegt sich etwas langsamer durch die Luft. Nylon ist abriebfester als Wolle, aber auf einer abrasiven Hardcourt-Oberfläche neigt der Flaum dazu, abgeschnitten zu werden, wenn er sich bildet.
Wenn Sie also einen normalen Ball auf einem Hartplatz verwenden, wird er flauschig, da die Wolle nicht gut gegen Abrieb ist. Es wird auch schneller verschwinden. Wenn Sie einen extra schweren Ball auf Gras oder Lehm verwenden, nimmt er Schmutz im losen Gewebe auf und wird schwerer. Wenn der Ball fluffig wird (sowohl vom Platz als auch von vielen Spin-Shots), bleibt er tendenziell flauschig, da nicht so viel Abrieb vorhanden ist, um ihn abzuscheren. Wenn Sie also den falschen Ball für die Oberfläche verwenden, erhalten Sie entweder einen vorzeitig kahlen oder einen schlecht funktionierenden haarigen Ball.
Als Faustregel gilt, dass ein Ballfilz, den Ihr Hund im Hinterhof jagen kann, zu 100 Prozent aus nicht gewebtem Dacron oder Acryl besteht. Ein preiswerter Massenwarenball könnte einen Filz haben, der 15 Prozent Wolle ist, und ein Leistungsball wird mit ungefähr 50-60 Prozent Wolle gewebt, wobei Extra Duty-Typen mehr Nylon haben.
Alle Artikel von Crawford Lindsey, Rod Cross
Aus der Juli 2007 Ausgabe
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