vi följer den studsande bollen från labbet till banan.
av Rod Cross och Crawford Lindsey
olika tennisbollstyper är utformade annorlunda, tillverkade annorlunda och fungerar annorlunda. Vi bestämde oss för att mäta dessa skillnader med 26 olika typer av bollar från åtta tillverkare.
vi testade bara en burk från varje tillverkare. Var det kan representativt för alla burkar? Vem vet? Skulle bollar från 100 burkar testa samma i förhållande till varandra? Återigen, vem vet? Var några bollar färska från fabriken och andra månader gamla? Vad vi vet är att vårt prov var förmodligen lika bra som någon spelares ”prov” när han går till affären. Chansen är stor att vi fick en genomsnittlig del av verkligheten, men vi varnar för att göra några absoluta generaliseringar om specifika bolltyper baserat på denna begränsade data. Vad du kan ta bort från data är gemensamma drag om universum av bollar. Och dessa är verkligen intressanta.
alla bollar måste uppfylla ITF-reglerna för att kunna godkännas för turneringsspel. Bollar utsätts för strikta testprocedurer för att avgöra om de faller inom det godkända specifikationerna för en viss egenskap hos bollen. Dessa tester inkluderar vikt, storlek, rebound och deformation. De acceptabla intervallen för standardkulan av typ 2 (medelhastighet) är följande:
| massa | 1.975-2.095 uns | 56-59. 4 gram |
|---|---|---|
| Storlek | 2.575-2.700 tum | 6.541-6.858 cm |
| studsa | 53-58 tum | 135-147 cm |
| framåt deformation | 0.220-0.290 inches | 0.559-0.737 cm |
| 0.315-0.425 tum | 0.800 – 1.080 cm |
tillsammans kommer dessa egenskaper att avgöra hur bollen studsar och känns på din racket.
vi utförde ITF-testerna plus ett hållbarhetstest. Efter hållbarhetstestet sätter vi de använda bollarna genom samma test igen. Hållbarhetstestet involverade att skjuta varje boll 30 gånger med hög hastighet och sned vinkel på en utklippsplatta av hardcourt. Bollen träffade staketet och återlämnades till bollmaskinen via en studs på tennisbanan. På detta sätt kunde vi mäta ny och begagnad bollmassa, diameter, studsa och deformation.
en varning är nödvändig. Även om vi utförde alla ITF-tester, de utfördes inte vid den erforderliga temperaturen på 68 grader F. En luftkonditioneringsfel krävde att tester utfördes vid 73 grader F. Så testen var inte giltiga” pass/fail ” – test, men de var exakta indikationer på skillnaden mellan bollar. I alla fall studsar bollar mycket högre på en varm dag än de gör på en kall dag, så ett komplett prestandatest bör verkligen göras vid flera olika temperaturer.
på grund av tidsbegränsningar slutförde vi ”used-ball” – tester på endast en boll från varje burk. Vi gjorde” new-ball ” – tester på alla tre bollarna i varje burk.
massa och massförlust
intervallet för alla massor var mellan 54,66 och 59,04 gram. Tre bollar var under ITF SPECIFIKATIONER. Den genomsnittliga massan av alla tre bollarna per burk varierade från 55,25 till 58,90 gram.
viktvariationen för alla tre bollarna inom en burk varierade från .04 till .58 gram.
efter hållbarhet testning, bollar förlorade mellan .34 och .94 gram. Bilden visar en boll bredvid .22 gram fuzz. Vissa bollar förlorade fyra till fem gånger så mycket fuzz!
en boll förlorar massa genom att förlora en del av sitt tygskydd (se öppningsfoto med bollfuzz som ackumuleras runt banan, bollmaskinen och sidan av banan). Vi utsatte varje boll för ett snabbt slitagetest genom att skjuta den 30 gånger i hög hastighet från en bollmaskin (som skapade och tog bort fuzz varje gång) på en hårdplatta. Plattan själv fungerade som sandpapper för att skapa och ta bort fuzz. Resultatet var ungefär lika med 20 tennisspel på en hardcourt (beroende på banans ytjämnhet och hastigheten med vilken spelarna slog bollen).
Diameter
ITF-godkännandet är endast ett godkänt/misslyckat test och mäter inte de faktiska diametrarna. För testet måste bollen i alla riktningar vara tillräckligt liten för att glida genom det stora hålet och för stort för att falla genom det lilla hålet (se bild). Vi mätte dessutom diametern på den största av tre vinkelräta axlar. Med hjälp av en slät skruvstäd mätte vi bredden på skruvgapet som gjorde det möjligt för bollen att falla när den var inriktad längs sin bredaste axel. (De flesta bollar var inte helt runda.)
den intressanta observationen är att bollen ändrar form lite varje gång den kläms, eller med andra ord, efter varje träff. Detta var särskilt uppenbart efter att ha tagit bort bollar från kompressionstestaren, men det här är en långsam kompression (inte som racketpåverkan) och gummit har tid att deformeras mer.
Diameter varians inom en burk för alla tre bollar varierade från 0.01 till 1,27 mm.
Diameter mäts efter att bollar har komprimerats tre gånger på tre axlar. Alla bollar uppfyllde ITF-diameterspecifikationerna.
bollar ändrar form mycket lite när de träffas eller studsar mycket hårt. En träff kan runda ut en boll eller platta den i samma riktning som den redan är asymmetrisk. Så bollen längst till höger kan vara längst till vänster nästa gång vi mäter samma bollar. Lektionen i diagrammet är att visa det intervall där denna formförändring kan hända.
Bounce
Under våra testförhållanden på 73 grader tappade bollar från 100 tum på en granityta studsade mellan 52,93 och 58,43 tum. ITF-kraven är för en studs mellan 53 och 58 tum vid 69 grader.
överraskande studsade de flesta bollar högre efter hållbarhetstestet än tidigare — lite mer än 1,5% högre.
vi kan spekulera i att den högre studsen av de flesta använda bollarna har att göra med avlägsnande av fluff. Gummikärnan på egen hand studsar högre än core+ball cloth-kombinationen. En studs på en matta är lägre än på en hård yta på grund av energiförlust i mattan. På samma sätt ökar energiförlusten genom att lägga tyg till bollen.
styvhet (deformation)
Standard ITF-deformation (dvs kompression) tester utfördes på alla nya bollar. Detta innebar (1) komprimera varje boll tre gånger med 1 tum längs alla tre axlarna för att se till att bollen var rund innan du testade den, (2) komprimera bollen med en belastning på 18 pund för att mäta ”framåt deformation” (3) öka belastningen tills bollen komprimerade 1 tum och (4) minska belastningen tillbaka till 18 pund för att mäta ”returdeformationen.”Dessa steg upprepades för alla tre axlarna och medelvärdena för varje mätning beräknades.
dessa är statiska (inte dynamiska) styvhetstester. Följaktligen följer det inte nödvändigtvis att en statiskt uppmätt mjukare eller styvare boll också kommer att vara relativt mjukare eller styvare på racketpåverkan eller att den kommer att studsa högre eller lägre när den studsar från banan. I vissa avseenden är steg 3 viktigare än steg 2 eller 4. Överraskande finns det ingen ITF-regel om den kraft som krävs för att komprimera en boll med 1 tum. En boll hit ordentligt komprimerar med cirka 1 tum. Kompressionerna i steg 2 och 4 är bara cirka 0,25 till 0,4 tum, vilket är ungefär samma kompression som en spelare uppnår genom att klämma bollen för hand. ITF lagstiftade” forward/return ” deformationsdata är meningslös för de flesta, så vi konverterade den till en enkel styvhetsberäkning när det gäller Pund som är nödvändiga för att komprimera bollen 1 tum.
Styvhetsvarians inom en burk för alla tre bollarna varierade från 0 till 10,53 lb/in med en genomsnittlig varians för alla bollar och märken på 2,63 lb/in.
spelare klagar ibland på att bollar antingen är för mjuka eller för hårda. De officiella reglerna för tennis innehåller specifika riktlinjer om bollstyvhet. En spelare kan testa en ny eller gammal boll genom att klämma den för hand. Testet här involverade komprimering av bollen med 1 tum i en materialtestmaskin.
en begagnad boll är i allmänhet mjukare än en ny boll eftersom bollstyvheten beror på väggtjockleken och mängden luft inuti bollen. Gummit är ca 3 mm tjockt och locket är också ca 3 mm tjockt. Om tyglocket slits ner för att säga 2 mm tjocklek blir bollen mjukare. Bollen blir också mjukare om en del av tryckluften läcker ut (men detta händer inte med trycklösa bollar).
efter att en trycksatt boll har tagits bort från burken läcker luft gradvis ut över tiden. Resultaten här visar den resulterande minskningen i bollstyvhet under en 5-månadersperiod för bollar som sitter oanvända i burken med locket på. Spelare kan känna denna effekt helt enkelt genom att klämma en gammal boll för hand. Två av de trycklösa bollarna blev styvare under 5-månadersperioden, vilket indikerar att gummit blev styvare med åldern. Detta är en välkänd egenskap hos gummi. Förändringen i styvhet över tiden beror på typen av gummiförening. Gummit i de trycksatta bollarna kan också ha blivit styvare, men bollens totala styvhet minskade på grund av förlust av lufttryck.
sammanfattning
några mycket intressanta och överraskande observationer härrör från resultaten av dessa tester. Några av dessa är:
- bollar kan studsa högre efter användning.
- bollar blir mjukare med användning.
- bollar förlorar upp till ett gram även efter minimal användning (om 30 studsar och kastar av en boll maskin räknas som minimal).
- varje boll i en burk är olika i vikt, diameter och studsa.
- varje burk från samma tillverkare kan vara annorlunda.
- bollar studsar olika på olika axlar.
- bollar är inte sfäriska.
- bollar ändrar form under spel.
- bollar studsar upp till 5 tum olika mellan märken.
- vissa bollar / burkar från hyllan kanske inte är lagliga.
- Bounce beror på dagar ur burk, användning och temperatur.
- Fuzz händer tidigt i bollslitage och klipps sedan av (denna process kan ha överdrivits med bollmaskinen).
så skillnader finns i överflöd. Till synes, inga två tennisbollar, som inga två fingeravtryck, är desamma. Ingen kan faktiskt bevisa det. Hittills är alla 40 miljoner fingeravtryck som innehas av FBI olika, men nästa kan mycket väl vara en identisk kopia av nummer 12.583.912. På samma sätt kan ingen bevisa att alla tennisbollar är olika. Hittills var alla 26 bollar vi testade olika, men det är möjligt att vi kan hitta två bollar en dag som är desamma.
regelbundna och Extra Duty bollar
Vad är skillnaden? Regular Duty felt består av en kombination av något mer ull än nylonfibrer vävda på en bomullsunderlag. Som regel är vanliga tullbollar utformade för mjuka ytor som gräs, matta och lera. Dessa bollar har en stramare väv, kortare tupplur och spelar därmed lite livligare och snabbare på grund av mindre luftfriktion och drag. Den stramare väven är mer lera, smuts och fuktbeständig; inomhus lämnar det mindre fluffrensning på banan och det hämmar fluffning på grund av statisk elektricitet.
extra Duty bollar är utformade för hårda ytor som asfalt, betong och andra utomhus hardcourts. Extra Duty filt har ett högre nyloninnehåll, vilket resulterar i en lösare väv. Nylon väver inte så tätt som ull eftersom det är en mycket mjukare fiber. Detta får nylon att röra sig och fluffa. En fluffig boll rör sig lite långsammare genom luften. Nylon är mer motståndskraftig mot nötning än ull, men på en slipande, hård yta tenderar fluffen att klippas av när den bildas.
således, om du använder en vanlig tull boll på en hård bana, det kommer fluff eftersom ullen är inte bra mot nötning. Det kommer också att renas snabbare. Om du använder en extra boll på gräs eller lera, kommer den att plocka upp smuts i den lösa väven och bli tyngre. Om bollen blir fluffad upp (från både domstolen och många snurrskott), kommer det att tendera att vara fluffigt eftersom det inte finns så mycket nötning att skära av det. Så om du använder fel boll för ytan får du antingen en för tidigt skallig boll eller en dåligt fungerande Hårig.
som en tumregel kan en boll som känns för din hund att jaga på bakgården vara 100 procent ovävd Dacron eller akryl. En billig massa varor boll kan ha en filt som är 15 procent ull, och en prestanda boll kommer att vävas med ca 50-60 procent ull, med extra plikt typer som har mer nylon.
se alla artiklar av Crawford Lindsey, Rod Cross
från juli 2007 frågan
permalänk