Erstens eine sehr kurze Einführung in die Mathematik, mit der Tischtennis beschrieben wird. Es werden eine Handvoll Formeln verwendet, die ein Mann namens Sir Isaac Newton in seinem monumentalen Werk Philosophae Naturalis Principia Mathematica hergeleitet hat. Im Übrigen wird dieses Werk allgemein als das wichtigste jemals in der Geschichte der Wissenschaft geschriebene Werk angesehen, und ich betrachte Newton als den größten Wissenschaftler, der je gelebt hat.

Es erklärt genau, wie sich Objekte von der Skala interstellarer Objekte (Galaxien, Sterne, Planeten, SERIOUSLY BIG STUFF usw.) bis zu Dingen im Maßstab von etwa 1000stel Millimetern oder 1 Mikron bewegen. Danach bricht dieses Modell des Universums zusammen und Sie müssen zu Quantentheorie und Relativitätstheorie gehen, wozu FRIGHTENING Mathematics and Physics gehört.

Jedenfalls ist dies die Physik und Mathematik des Tischtennis im Newtonschen Universum.

Die hier zu verwendenden Grundformeln sind:

P = W ÷ t

W = Fs

F = ma

a = (v - u) ÷ t Hinweis: Dies wird normalerweise zu v = u umgestellt

T = rF

Hinweis: Wenn zwei Buchstaben nebeneinander stehen, bedeutet dies Multiplikation. Dies ist die richtige Schreibweise. Nehmen Sie die zweite Formel als Beispiel, W = Fs. Dies wird ausgedrückt als W = F multipliziert mit s oder W = F xs.

Wo:

P = Power (Die Menge an angewendetem Oomph)

W = Arbeit (Die Menge an Energie, die verbraucht wird)

t = Zeit (Zeitdauer, für die die Kraft angewendet wird)

F = Force (Grundsätzlich die Stärke des Grunzens, die der Schuss hat. Ähnlich wie P, aber leicht unterschiedlich)

s = Verschiebung (dies bedeutet im Wesentlichen Distanz, außer unter bestimmten Umständen)

m = Masse (Gewicht der Kugel, festgelegt auf 2, 7 g)

a = Beschleunigung (Geschwindigkeitsänderung über einen bestimmten Zeitraum)

v = Geschwindigkeit (Geschwindigkeit des Schusses)

u = Anfangsgeschwindigkeit (wie schnell der Ball auf dich trifft)

T = Drehmoment (die Menge an Drehkraft, die angewendet wird)

r = Radius (die Länge von der Mitte eines Kreises bis zum Umfang)

P = W ÷ t

Um mehr Kraft in Ihren Aufnahmen zu erzielen, müssen Sie mehr Arbeit leisten oder weniger Zeit für Ihre Aufnahmen aufwenden. Die Zeit in einem Schlag bezieht sich auf die Zeit, in der sich der Ball in Kontakt mit dem Schläger befindet, und ist auf ungefähr 0, 003 Sekunden festgelegt. Um die geleistete Arbeit zu erhöhen, muss daher die zweite Gleichung untersucht werden:

W = Fs

Wenn der Kraftbetrag erhöht wird, wird der Arbeitskoeffizient erhöht. Die andere Möglichkeit besteht darin, die Verschiebung zu erhöhen. Dies ist jedoch nicht möglich, da die Länge des Tisches festgelegt ist (technisch gesehen erhöht das Herumwirbeln oder Schleifen des Balls die geleistete Arbeit, da der Ball eine größere Strecke zurücklegen muss als der Ball, der gerade noch frei ist das Netz). Um die Kraft zu erhöhen, muss die dritte Gleichung untersucht werden.

F = ma

Um die Kraft zu erhöhen, muss die Masse des Balls erhöht werden, was unmöglich ist, oder die Beschleunigung muss erhöht werden. Um die Beschleunigung zu erhöhen, analysieren wir die fünfte Gleichung.

a = (v - u) ÷ t

Das Ergebnis der Berechnung zwischen den Klammern muss zuerst berechnet werden (es ist ein mathematisches Gesetz). Daher möchten Sie die Beschleunigung maximieren und die Anfangsgeschwindigkeit minimieren. Um die Geschwindigkeit zu maximieren, musst du den Ball so hart wie möglich treffen. Die anfängliche Geschwindigkeit ist etwas, über das Sie keine Kontrolle haben, da es so schwer ist, wie der Gegner auf Sie trifft. Wenn jedoch die Anfangsgeschwindigkeit auf Sie zukommt, ist ihr Wert negativ. Es wird also tatsächlich zu Ihrer Geschwindigkeit addiert, da das Subtrahieren einer negativen Zahl tatsächlich bedeutet, dass Sie die beiden Terme addieren (ein weiteres mathematisches Gesetz). Die Zeit bleibt aus dem oben erläuterten Grund fest.

Dies zeigt, warum die Kraft umso größer ist, je stärker Sie den Ball treffen.

Geschwindigkeit ist jedoch nicht alles im Tischtennis. Es gibt Spin, auf den nun eingegangen wird.

Reaktionsgeschwindigkeit im Tischtennis

Aus biologischer Sicht gibt es Grenzen, wie schnell der Körper auf einen Reiz reagieren kann. In dieser Zeit gibt es einen Unterschied zwischen einem Audio- und einem visuellen Stimulus. Technisch reagieren wir schneller auf einen Audiostimulus als auf einen visuellen Stimulus, 0, 14 Sekunden im Vergleich zu 0, 18 Sekunden. Wenn Sie also ALLES über den Schlag herausfinden können, den Sie brauchen, um ihn zu hören, sind Sie 0, 04 oder vier Hundertstelsekunden schneller als jeder andere, der jemals zuvor Tischtennis gespielt hat.

Gute Spieler (selbst durchschnittliche Spieler wie ich) können immer noch eine Menge von dem ableiten, was der Gegner tut, indem sie einfach auf das Geräusch hören, das der Ball macht, wenn er den Schläger berührt. Zum Beispiel zeigt ein Bürstgeräusch des Balls auf dem Schläger an, dass der Ball gedreht wurde. Wenn Sie auf eine Schleife schlagen, wird dieser Effekt erzielt. Ein schärferes „Pock“ zeigt an, dass der Ball ziemlich fest getroffen wurde, und zeigt an, dass ein dünnes Gummi verwendet wird. Es ist natürlich legal, nach dem Schläger der Opposition zu fragen. Wenn Sie also das Geräusch hören, um zu erfahren, welche Gummidicke verwendet wird, können Sie dies tun.

Manche Leute sagen, wenn der Ball auf den Tisch schlägt, können sie erkennen, ob der Ball oben oder unten gedreht ist. Persönlich kann ich nicht, aber es würde mich nicht überraschen, dass Elite-Spieler das können.

Bei Tischtennis beträgt die durchschnittliche Gesamtzeit, um auf einen Schlag zu reagieren, in der Regel etwa 0, 25 Sekunden. Mit viel Training und viel Übung kann dies auf 0, 18 Sekunden reduziert werden. Dies ist einer der großen Faktoren, der die Größen des Tischtennis von den Top-A-Spielern unterscheidet. In der Elite des Sports macht es einen Unterschied, wenn man nur den kleinsten Bruchteil einer Sekunde (1 / 1000stel) schneller ist.

Drehmoment im Tischtennis

T = rF

Drehmoment ist eine Kraft, die auftritt, wenn sie in einem Winkel um einen festen Punkt angelegt wird. Dies ist normalerweise ein Kreis. Es gibt mehrere Orte, an denen ich Torque beim Tischtennis gesehen habe. Einige häufige Orte sind:

1. Maximierung des Spin am Ball. Auf diese Weise wird eine Kugel (der Ball) um einen Punkt in ihr gedreht. Dies bedeutet, dass das Drehmoment umso höher ist, je schneller sich der Ball dreht.
2. Entspannen Sie den Körper, wenn Sie einen kraftvollen Schuss wie einen Schlag spielen. Sie wickeln Ihre Hüften ab, dann Ihren Oberkörper, dann Ihre Schultern, Oberarm, Unterarm und schließlich Ihr Handgelenk. Dies erhöht den Radius der Schaukel. Wenn Sie den Ball in Richtung des äußeren Randes des Schlägers schlagen, wird auch der Radius vergrößert. Ich weiß nicht, ob dies im Spiel verwendet wird, da dies bedeuten würde, dass der Ball den Schläger außerhalb des Sweetspots trifft und einen Kontrollverlust verursacht.
3. Beim Aufschlag eines Vorhandpendels besteht eine Technik darin, den Gegner zu täuschen, indem der auf den Ball aufgebrachte Spin minimiert wird. Dies erfolgt durch Berühren der Kugel nahe am Griff, wodurch der Radius der Schaukel minimiert wird.

Technisch härter auf den Ball zu schlagen (mit einer höheren Geschwindigkeit), erhöht auch das Drehmoment, da diese Erhöhung der Geschwindigkeit zu einer direkten Erhöhung der Beschleunigung des Balls führt. Bei F = ma führt eine Zunahme von a zu einer direkten Zunahme von F, was wiederum zu einer direkten Zunahme des Drehmoments führt.

dh

a = (v - u) / t

F = ma

T = r F

Energie

Energie kann nicht beobachtet werden. Es können nur die Ergebnisse der Energie beobachtet werden. Das heißt, wenn ein Ball hart getroffen wird, beobachten Sie die Energieübertragung vom Körper des Spielers auf den Ball, um diesen Schuss zu verursachen, nicht die Energie selbst.

Energie wird in zwei Formen beschrieben (wobei einige andere Formen ignoriert werden, die, ohne in Chemie und Kernphysik extrem technisch zu werden, den Rahmen dieses Artikels sprengen). Dies sind potentielle Energie und kinetische Energie.

Die verwendeten Formeln sind:

Mögliche Energie: E = mgh

Kinetische Energie: E = 1/2 mv2

wo

E = Energie

m = Masse

g = Erdbeschleunigung (9.81001 ms-2 bis 5 Dezimalstellen, wenn Sie es wissen müssen)

h = Höhe des Objekts

v = Geschwindigkeit

E = mgh

Dies ist eine Darstellung der potentiellen Energie. Dies stellt die Fähigkeit des betreffenden Objekts dar, Energie zu verwenden. Wenn zum Beispiel ein Tischtennisball in Ihrer Hand wäre und Sie Ihre Hand schnell entfernen, würde der Ball (aufgrund der Schwerkraft) zu fallen beginnen. In diesem Fall wird die potentielle Energie des Balls in kinetische Energie umgewandelt. Wenn es auf den Boden trifft, wandelt sich die kinetische Energie wieder in potentielle Energie um, bis der Ball den Höhepunkt seines Abpralls erreicht und wieder fällt.

Theoretisch sollte dies für immer so bleiben, da Energie nicht erzeugt oder zerstört werden kann (außer bei einer Kernreaktion, bei der es sich um die wahrscheinlich berühmteste Gleichung der Wissenschaft handelt: E = mc2). Der Grund, warum es nicht für immer weitergeht, ist der Luftwiderstand in Form von Reibung und die Tatsache, dass die Kollision von Ball und Boden nicht perfekt elastisch ist (ein Teil der kinetischen Energie des Balls wird in Wärme umgewandelt, wenn es stößt mit dem Boden zusammen und es gibt auch eine gewisse Reibung zwischen dem Boden und dem Ball).

Wenn Sie ein Experiment durchführen möchten (mit diesem „Trick“ können Sie einiges Geld verdienen), lassen Sie einen Golfball und einen Tischtennisball aus der gleichen Höhe fallen und sehen Sie, welcher zuerst auf den Boden fällt. Beide schlagen gleichzeitig zu, da der Luftwiderstand nahezu gleich ist. Eine andere Möglichkeit besteht darin, das Experiment in einem Vakuum durchzuführen, obwohl dies schwieriger einzurichten ist. In diesem Fall kannst du eine Feder und einen Ziegelstein fallen lassen, und die beiden treffen gleichzeitig auf den Boden.

Dies erklärt, warum ein Aufschlag mit einem hohen Ballwurf gefährlicher ist als ein Aufschlag, der nur 6 Zoll hoch warf. Die durch den hohen Wurf gewonnene Energie kann in Spin oder Geschwindigkeit umgewandelt werden, wenn der Schläger auf sie einschlägt.

E = 1/2 mv2

Diese Formel zeigt, dass der Schuss umso mehr Energie hat, je schneller Sie den Ball treffen. Wenn die Masse des Schlägers hoch ist, führt dies auch zu mehr Energie im Schuss. Dies liegt daran, dass die Massen- und Energiebegriffe beide direkt proportional zur Energie sind.

Warum ist die 38-mm-Kugel schneller als die 40-mm-Kugel?

Da die 38-mm-Kugel einen kleineren Radius hat, hat sie aufgrund der Gleichung E = ½ mv2 auch eine geringere Masse und damit eine geringere Energie. Dies sollte daher bedeuten, dass die Gesamtgeschwindigkeit des Balls geringer ist. ABER die 38mm-Kugel ist schneller als die 40mm-Kugel, da die Vergrößerung des Radius zu einer Erhöhung des Windwiderstands führt und somit die 40mm-Kugel verlangsamt. Wenn Sie mit Objekten mit geringer Masse wie einem Tischtennisball umgehen, ist der Luftwiderstand ein wesentlicher Faktor für die Verlangsamung.

Und das ist eine grundlegende Einführung in die Physik des Tischtennis.