- 19,455
- 40
- 8 Ноя 2022
Современный спорт через призму физики.
Современный теннис стал быстрее и зрелищнее благодаря тому, как виртуозно спортсмены управляют вращением мяча. На Australian Open 2024 года можно наблюдать, как мячи неожиданно меняют траекторию в воздухе, взлетают выше обычного или, наоборот, стелются над кортом. Особенно искусно этими приемами владеют Новак Джокович, Ига Свёнтек и Кори Гауфф.
За этими необычными траекториями стоит Для просмотра ссылки Войдиили Зарегистрируйся . Ключевую роль играет эффект Магнуса, названный в честь немецкого ученого Генриха Густава Магнуса, описавшего это явление в 1852 году. Вращающийся предмет, двигаясь в воздухе, отклоняется от прямолинейного пути под действием особой силы.
Чтобы понять механизм ее возникновения, представим, как теннисист проводит ракеткой снизу вверх. После такого удара снаряд крутится вперед через голову - это еще называется верхним вращением. Трение между поверхностью и воздухом увлекает поток в том же направлении.
В результате возникает интересное явление: поток, встречающийся с верхней частью летящего мяча, сталкивается с воздухом, увлеченным вращением, и замедляется. А снизу воздух движется в одном направлении, поэтому скорость здесь выше. Швейцарский математик Даниил Бернулли доказал: чем медленнее течет воздух, тем выше в нем давление. Поэтому сверху, где поток заторможен, давление больше, чем снизу, где он быстрее. Разница создает силу, прижимающую снаряд к земле - как у самолета, только в обратную сторону.
Верхнее вращение стало грозным оружием современных спортсменов. Недавно завершивший карьеру Рафаэль Надаль мог закрутить подачу со скоростью более 50 оборотов в секунду. Это очень выгодный прием: при обычном сильном ударе снаряд улетел бы за пределы корта - гравитация не успевает его притянуть. Но благодаря вращению траектория резко снижается, позволяя бить в полную силу.
После приземления скорость сохраняется. Поскольку направление движения совпадает с вращением, импульс после отскока почти не гасится. У соперника остается меньше времени на реакцию. К тому же теннисный снаряд подпрыгивает выше обычного по двум причинам: падает на корт под более крутым углом и меньше проскальзывает при ударе о поверхность. Следовательно, больше энергии уходит в вертикальный отскок.
Существует и противоположный прием - нижнее вращение или "слайс". Спортсмен проводит ракеткой под мячом, создавая направленную вверх силу Магнуса. Снаряд как бы зависает в воздухе. Он может лететь низко над сеткой и при этом достигать самой дальней части корта.
Когда после "слайса" мяч приземляется, можно заметить еще один интересный эффект. Он не только теряет скорость, но и не поднимается высоко при отскоке, создавая для соперника серьезные трудности. Не получая достаточной высоты, противник вынужден отвечать более слабым ударом - для мощной атаки с верхним вращением просто нет возможности.
Самый эффектный вариант применения "слайса" - укороченный удар или "дроп-шот". Теннисист маскирует легкое касание с сильным нижним вращением, и снаряд едва перелетает через сетку. После приземления он почти замирает, а у соперника остаются считанные секунды на рывок к сетке. Настоящим мастером этого приема считается испанец Карлос Алькарас.
Современный теннис стал быстрее и зрелищнее благодаря тому, как виртуозно спортсмены управляют вращением мяча. На Australian Open 2024 года можно наблюдать, как мячи неожиданно меняют траекторию в воздухе, взлетают выше обычного или, наоборот, стелются над кортом. Особенно искусно этими приемами владеют Новак Джокович, Ига Свёнтек и Кори Гауфф.
За этими необычными траекториями стоит Для просмотра ссылки Войди
Чтобы понять механизм ее возникновения, представим, как теннисист проводит ракеткой снизу вверх. После такого удара снаряд крутится вперед через голову - это еще называется верхним вращением. Трение между поверхностью и воздухом увлекает поток в том же направлении.
В результате возникает интересное явление: поток, встречающийся с верхней частью летящего мяча, сталкивается с воздухом, увлеченным вращением, и замедляется. А снизу воздух движется в одном направлении, поэтому скорость здесь выше. Швейцарский математик Даниил Бернулли доказал: чем медленнее течет воздух, тем выше в нем давление. Поэтому сверху, где поток заторможен, давление больше, чем снизу, где он быстрее. Разница создает силу, прижимающую снаряд к земле - как у самолета, только в обратную сторону.
Верхнее вращение стало грозным оружием современных спортсменов. Недавно завершивший карьеру Рафаэль Надаль мог закрутить подачу со скоростью более 50 оборотов в секунду. Это очень выгодный прием: при обычном сильном ударе снаряд улетел бы за пределы корта - гравитация не успевает его притянуть. Но благодаря вращению траектория резко снижается, позволяя бить в полную силу.
После приземления скорость сохраняется. Поскольку направление движения совпадает с вращением, импульс после отскока почти не гасится. У соперника остается меньше времени на реакцию. К тому же теннисный снаряд подпрыгивает выше обычного по двум причинам: падает на корт под более крутым углом и меньше проскальзывает при ударе о поверхность. Следовательно, больше энергии уходит в вертикальный отскок.
Существует и противоположный прием - нижнее вращение или "слайс". Спортсмен проводит ракеткой под мячом, создавая направленную вверх силу Магнуса. Снаряд как бы зависает в воздухе. Он может лететь низко над сеткой и при этом достигать самой дальней части корта.
Когда после "слайса" мяч приземляется, можно заметить еще один интересный эффект. Он не только теряет скорость, но и не поднимается высоко при отскоке, создавая для соперника серьезные трудности. Не получая достаточной высоты, противник вынужден отвечать более слабым ударом - для мощной атаки с верхним вращением просто нет возможности.
Самый эффектный вариант применения "слайса" - укороченный удар или "дроп-шот". Теннисист маскирует легкое касание с сильным нижним вращением, и снаряд едва перелетает через сетку. После приземления он почти замирает, а у соперника остаются считанные секунды на рывок к сетке. Настоящим мастером этого приема считается испанец Карлос Алькарас.
- Источник новости
- www.securitylab.ru