podążamy za odbijającą się piłką z laboratorium na kort.
firmy Rod Cross i Crawford Lindsey
różne typy piłek tenisowych są zaprojektowane inaczej, produkowane inaczej i działają inaczej. Postanowiliśmy zmierzyć te różnice za pomocą 26 różnych rodzajów kulek od ośmiu producentów.
testowaliśmy tylko jedną puszkę od każdego producenta. Czy to była puszka reprezentująca wszystkie puszki? Kto wie? Czy kulki ze 100 puszek sprawdziłyby się tak samo w stosunku do siebie? Kto wie? Czy niektóre kulki były świeże z fabryki, a inne miały miesiące? Wiemy, że nasza próbka była prawdopodobnie tak dobra, jak „próbka” każdego gracza, gdy idzie do sklepu. Są szanse, że mamy Przeciętny kawałek rzeczywistości, ale ostrzegamy przed dokonywaniem jakichkolwiek absolutnych uogólnień na temat konkretnych typów kul w oparciu o te ograniczone dane. To, co możesz zabrać z danych, to podobieństwa dotyczące wszechświata kulek. A te są naprawdę interesujące.
wszystkie piłki muszą spełniać przepisy ITF, aby zostały zatwierdzone do gry w turnieju. Piłki są poddawane rygorystycznym procedurom testowania w celu ustalenia, czy mieszczą się w zatwierdzonym zakresie specyfikacji dla danej właściwości piłki. Testy te obejmują wagę, rozmiar, odbicie i deformację. Dopuszczalne zakresy dla standardowej piłki typu 2 (średniej prędkości) są następujące:
| Masa | 1,975-2,095 uncji | 56-59, 4 gramów |
|---|---|---|
| Rozmiar | 2.575-2.700 cali | 6.541-6.858 cm |
| Bounce | 53-58 cali | 135-147 cm |
| deformacja do przodu | 0,220-0,290 cali | 0,559-0,737 cm |
| powrót deformacja | 0,315-0,425 cali | 0,800-1,080 cm |
razem te właściwości będą określać, w jaki sposób piłka odbija się i czuje na rakiecie.
przeprowadziliśmy testy ITF plus test trwałości. Po teście wytrzymałościowym ponownie poddajemy zużyte Kulki tym samym testom. Test trwałości polegał na wystrzeleniu każdej piłki 30 razy z dużą prędkością i ukośnym kątem na płycie wycięcia z twardego boiska. Piłka uderzyła w płot i została zwrócona do maszyny do piłki poprzez jedno odbicie na korcie tenisowym. W ten sposób byliśmy w stanie zmierzyć nową i używaną masę kulki, średnicę, odbicie i odkształcenie.
jedno zastrzeżenie jest konieczne. Chociaż przeprowadziliśmy wszystkie testy ITF, nie były one wykonywane w wymaganej temperaturze 68 stopni F. usterka klimatyzacji wymagała, że testy przeprowadzono w 73 stopni F. Tak więc testy nie były poprawnymi testami „pass / fail”, ale były dokładnymi wskazaniami różnicy między kulkami. W każdym razie kulki odbijają się znacznie wyżej w upalny dzień niż w zimny dzień, więc kompletny test wydajności powinien być naprawdę wykonany w kilku różnych temperaturach.
ze względu na ograniczenia czasowe wykonaliśmy testy „używanej piłki” tylko na jednej piłce z każdej puszki. Zrobiliśmy testy „nowej piłki” na wszystkich trzech piłkach w każdej puszce.
masa i utrata masy
zakres wszystkich mas wynosił między 54,66 a 59,04 grama. Trzy piłki były poniżej specyfikacji ITF. Średnia masa wszystkich trzech kulek na puszkę wynosiła od 55,25 do 58,90 gramów.
różnica wagi dla wszystkich trzech piłek w puszce wahała się od .04 do .58 gramów.
po testach wytrzymałości piłki przegrały między .34 i .94 gramy. Zdjęcie pokazuje piłkę obok .22 gramy fuzz. Niektóre piłki straciły cztery do pięciu razy tyle fuzz!
piłka traci masę, tracąc część swojej tkaniny (patrz zdjęcie otwarcia z kulką gromadzącą się wokół płyty boiska, Maszyny do piłki i boku boiska). Każdą piłkę poddaliśmy testowi szybkiego zużycia, strzelając 30 razy z dużą prędkością z maszyny do piłek (która za każdym razem tworzyła i usuwała fuzz) na płytę twardą. Sama płyta działała jak papier ścierny w tworzeniu i usuwaniu fuzz. Wynik był mniej więcej odpowiednikiem 20 partii tenisa na twardym boisku (w zależności od chropowatości nawierzchni kortu i szybkości, z jaką gracze uderzają piłkę).
Średnica
zatwierdzenie ITF jest tylko testem pozytywnym/negatywnym i nie mierzy rzeczywistych średnic. W przypadku testu kulka we wszystkich kierunkach musi być wystarczająco mała, aby prześlizgnąć się przez duży otwór i zbyt duża, aby wpaść przez mały otwór (patrz zdjęcie). Dodatkowo zmierzyliśmy średnicę największej z trzech prostopadłych osi. Za pomocą gładkiego Imadła zmierzyliśmy szerokość szczeliny Imadła, która pozwoliła kulce opaść po ustawieniu wzdłuż najszerszej osi. (Większość piłek nie była absolutnie okrągła.)
ciekawą obserwacją jest to, że piłka zmienia kształt nieco za każdym razem, gdy jest zgnieciona, czyli innymi słowy, po każdym uderzeniu. Było to szczególnie oczywiste po usunięciu kulek z testera kompresji, ale jest to powolna kompresja (nie jak uderzenie rakiety), a guma ma czas na odkształcenie bardziej.
wariancja średnicy w puszce dla wszystkich trzech kulek wynosiła od 0.01 do 1,27 mm.
średnica jest mierzona po trzykrotnym ściśnięciu piłek na trzech osiach. Wszystkie piłki były zgodne ze specyfikacją średnicy ITF.
piłki zmieniają kształt bardzo nieznacznie, gdy są uderzane lub odbijają się bardzo mocno. Jedno trafienie może zaokrąglać piłkę lub spłaszczyć ją w tym samym kierunku, w którym jest już asymetryczna. Więc piłka po prawej stronie może być po lewej stronie następnym razem mierzymy te same piłki. Lekcją wykresu jest pokazanie zakresu, w którym ta zmiana kształtu może się zdarzyć.
odbicie
w naszych warunkach testowych 73 stopni, kulki spadły z 100 cali na granitową powierzchnię odbijając się od 52,93 do 58,43 cali. Wymagania ITF dotyczą odbicia od 53 do 58 cali przy 69 stopniach.
zaskakująco, większość kulek odbiła się wyżej po teście trwałości niż wcześniej-niektóre o ponad 1,5% wyższe.
możemy spekulować, że wyższe odbicie większości używanych piłek ma związek z usunięciem puchu. Gumowy rdzeń sam w sobie odbija się wyżej niż kombinacja materiału rdzeń+piłka. Odbicie na dywanie jest niższe niż na twardej powierzchni z powodu utraty energii w dywanie. Podobnie, dodanie tkaniny do piłki zwiększy straty energii.
sztywność (odkształcenie)
standardowe testy odkształcenia ITF (tj. ściskanie) zostały przeprowadzone na wszystkich nowych piłkach. Polegało to na (1) ściskaniu każdej piłki trzy razy o 1 cal wzdłuż wszystkich trzech osi, aby upewnić się, że piłka była okrągła przed przetestowaniem, (2) ściskaniu piłki obciążeniem 18 funtów w celu zmierzenia „deformacji do przodu”, (3) zwiększaniu obciążenia, aż piłka skompresuje 1 cal, i (4) zmniejszaniu obciążenia z powrotem do funtów 18 w celu zmierzenia „deformacji powrotnej.”Kroki te powtórzono dla wszystkich trzech osi i obliczono średnie z każdego pomiaru.
są to statyczne (nie dynamiczne) testy sztywności. W związku z tym, niekoniecznie wynika, że statycznie mierzona miękka lub sztywniejsza piłka będzie również stosunkowo miękka lub sztywniejsza na uderzenia rakiety lub że będzie odbijać się wyżej lub niżej, gdy odbija się od boiska. Pod pewnymi względami Krok 3 jest ważniejszy niż Krok 2 lub 4. Co zaskakujące, nie ma reguły ITF o sile wymaganej do ściśnięcia piłki o 1 cal. Uderzona piłka mocno ściska się o około 1 cal. Uciskanie w krokach 2 i 4 wynosi tylko około 0,25 do 0,4 cala, co oznacza taką samą kompresję, jaką osiąga gracz, ściskając piłkę ręcznie. ITF regulowane „do przodu / powrót” DANE odkształcenia jest bez znaczenia dla większości ludzi, więc przekonwertowaliśmy go do prostego obliczenia sztywności w kategoriach funtów niezbędnych do kompresji piłki 1 cal.
wariancja sztywności w puszce dla wszystkich trzech kulek wynosiła od 0 do 10,53 funta/cala, a średnia wariancja dla wszystkich kulek i marek wynosiła 2,63 funta/cala.
gracze czasami narzekają, że piłki są albo zbyt miękkie, albo zbyt twarde. Oficjalne zasady gry w tenisa zawierają szczegółowe wytyczne dotyczące sztywności piłki. Gracz może przetestować nową lub starą piłkę, ściskając ją ręcznie. Test polegał na ściśnięciu piłki o 1 cal w maszynie do testowania materiałów.
używana piłka jest na ogół bardziej miękka niż nowa, ponieważ sztywność piłki zależy od grubości ścianki i ilości powietrza wewnątrz piłki. Guma ma około 3 mm grubości, a pokrywa również około 3 mm grubości. Jeśli osłona tkaniny zużyje się, aby powiedzieć, że grubość 2 mm, piłka stanie się bardziej miękka. Piłka stanie się również bardziej miękka, jeśli część sprężonego powietrza wycieka (ale nie dzieje się tak w przypadku kulek bezciśnieniowych).
po wyjęciu piłki pod ciśnieniem z puszki powietrze stopniowo wycieka z czasem. Wyniki tutaj pokazują wynikający z tego spadek sztywności piłek w okresie 5 miesięcy w przypadku piłek siedzących nieużywanych w puszce z pokrywką. Gracze mogą poczuć ten efekt po prostu ściskając starą piłkę ręcznie. Dwie kulki bezciśnieniowe stały się sztywniejsze w ciągu 5 miesięcy, co wskazuje, że guma stała się sztywniejsza z wiekiem. Jest to dobrze znana cecha gumy. Zmiana sztywności w czasie zależy od rodzaju mieszanki gumowej. Guma w kulkach pod ciśnieniem może również stać się sztywniejsza, ale ogólna sztywność kulki zmniejszyła się z powodu utraty ciśnienia powietrza.
podsumowanie
z wyników tych badań wynika kilka bardzo interesujących i zaskakujących obserwacji. Niektóre z nich to:
- kulki mogą odbijać się wyżej po użyciu.
- Kulki stają się bardziej miękkie z użyciem.
- piłki tracą do grama nawet po minimalnym użyciu (Jeśli 30 odbić i rzutów przez maszynę do piłek liczy się jako minimalne).
- każda piłka w puszce ma inną wagę, średnicę i odbicie.
- każda puszka od tego samego producenta może być inna.
- kulki odbijają się inaczej na różnych osiach.
- kulki nie są kuliste.
- piłki zmieniają kształt podczas gry.
- kulki odbijają się do 5 cali różnych marek.
- niektóre kulki / puszki z półki mogą nie być legalne.
- odbicie zależy od dni z puszki, użytkowania i temperatury.
- Fuzz pojawia się na początku noszenia piłki, a następnie ścina się (ten proces mógł być przesadzony z maszyną do piłek).
tak więc, różnice obfitują. Wydaje się, że nie ma dwóch piłek tenisowych, jak nie ma dwóch odcisków palców, są takie same. Nikt nie może tego udowodnić. Jak dotąd, wszystkie 40 milionów odcisków palców przechowywanych przez FBI są inne, ale następny może być identyczną kopią numeru 12,583,912. Podobnie, nikt nie może udowodnić, że wszystkie piłki tenisowe są różne. Do tej pory wszystkie 26 piłek, które testowaliśmy, były różne, ale możliwe jest, że pewnego dnia znajdziemy dwie piłki, które są takie same.
piłki zwykłe i dodatkowe
jaka jest różnica? Filc Regular Duty składa się z połączenia nieco więcej wełny niż włókien nylonowych tkanych na bawełnianym podłożu. Z reguły piłki regularne są przeznaczone do miękkich powierzchni, takich jak trawa, dywan i glina. Te kulki mają mocniejszy splot, krótszą drzemkę, a tym samym grają trochę żywiej i szybciej ze względu na mniejsze tarcie powietrza i opór. Mocniejszy splot jest bardziej odporny na glinę, brud i wilgoć; wewnątrz pozostawia mniej puchu na korcie i hamuje fluffing z powodu elektryczności statycznej.
Kulki Extra duty są przeznaczone do twardych powierzchni, takich jak asfalt, beton i inne twarde nawierzchnie zewnętrzne. Filc Extra duty ma wyższą zawartość nylonu, co powoduje luźniejszy splot. Nylon nie splata się tak ciasno jak wełna, ponieważ jest znacznie gładszym włóknem. Powoduje to, że nylon porusza się i puchnie. Puszysta piłka porusza się nieco wolniej w powietrzu. Nylon jest bardziej odporny na ścieranie niż wełna, ale na ściernej, twardej powierzchni puch ma tendencję do odcinania, gdy się tworzy.
Tak więc, jeśli używasz zwykłej piłki na twardym korcie, będzie puchnąć, ponieważ wełna nie jest dobra przeciwko ścieraniu. Będzie również znacznie szybciej. Jeśli użyjesz dodatkowej piłki na trawie lub glinie, zbierze ona brud w luźnym splocie i stanie się cięższa. Jeśli piłka zostanie spuchnięta (zarówno z boiska, jak i z wielu rzutów spinowych), będzie miała tendencję do pozostania Puszysta, ponieważ nie ma tak dużo ścierania, aby ją ścinać. Więc jeśli użyjesz niewłaściwej piłki do powierzchni, dostaniesz albo przedwcześnie łysą piłkę, albo słabo wykonującą włochatą.
z reguły piłka, którą pies może gonić na podwórku, może być w 100% nietkana Dakronem lub akrylem. Niedroga masa Towar piłka może mieć filc, który jest 15 procent wełny, a piłka wydajność będzie tkana z około 50-60 procent wełny, z dodatkowymi rodzajami cła o więcej nylonu.
Zobacz wszystkie artykuły autora: Crawford Lindsey, Rod Cross
z numeru lipiec 2007
Permalink