Il rallentamento improvviso non è l’unico impulso che provoca uno shock nei tendini e nelle articolazioni, ma è l’unico che si verifica sempre, anche quando la palla viene colpita al centro del piatto corde. Vediamo adesso cosa accade quando il piatto corde colpisce la palla in una posizione decentrata lungo l’asse più lungo del piatto corde. Quando ciò avviene, la racchetta all’impatto subisce un contraccolpo laterale, per cui ruota in un movimento che ricorda quello che si compie quando si avvita con un cacciavite, portando con sé la mano e l’avambraccio. Questo rapido movimento laterale di torsione a lungo andare può causare problemi al gomito.

Anche in questo caso un telaio flessibile si rivela utile poiché aumenta il dwell time, assorbendo una parte delle vibrazioni, anche se un telaio può avere una rigidità torsionale diversa, in genere inferiore, rispetto a quella longitudinale che viene misurata per fornire il livello di flessibilità.

Altri modi per ridurre la torsione laterale sono: utilizzare una racchetta dal piatto corde ampio (perché in questo modo la testa della racchetta, avendo una distribuzione del peso maggiormente polarizzata, opporrà una resistenza maggiore alla torsione), e dal peso globale elevato (perché come sappiamo una maggiore massa opporrà una maggiore inerzia).

Per ridurre gli effetti della torsione, oltre ad utilizzare un telaio nel complesso pesante (ma non sbilanciato verso la testa) e flessibile, è possibile eventualmente aggiungere delle striscioline di piombo in testa, in particolare a ore 3 e ore 9, come vedremo nella pagina sulla personalizzazione.

Alcune racchette sono poi concepite in modo da avere un profilo variabile, in modo da avere una maggiore massa in testa (ma in questo modo rischiano anche di essere più rigide in testa, riducendo in parte i benefici ottenuti per quella via).

Quando la palla viene colpita nella parte bassa del piatto corde, la racchetta tende a ruotare verso il basso.

Curiosità: i tennisti professionisti utilizzano a volte l’effetto della torsione per migliorare il controllo del colpo: colpendo la pallina nella parte bassa del piatto corde rispetto all’asse longitudinale, la testa della racchetta subirà una torsione tale da “ricoprire la palla” in modo da renderla più controllabile. Se invece si vuole imprimere alla palla un effetto di rotazione in topspin, è possibile colpire la palla nella parte alta del piatto corde, in modo che il successivo rotolamento della palla sulle corde non sfoci in un impatto con il telaio: in tal caso il controllo sarà dato dalla rotazione e non dalla torsione, che invece sarà in senso inverso, tendendo ad “aprire” il colpo verso l’alto.

(fonte: http://tuttoracchette.altervista.org)

--> Segui e commenta l'argomento correlato sul forum di Passionetennis.com <--

• racchette

Come abbiamo visto negli articoli precedenti, al momento dell’impatto, non solo la pallina, ma anche la racchetta subisce un contraccolpo. Questo contraccolpo comporta per la racchetta una serie di conseguenze (vibra, si deforma, ruota ecc.), che possono essere più o meno evidenti a seconda della velocità dell’impatto, del punto in cui esso avviene e del tipo di telaio e di corde usati.
In seguito all’impatto la racchetta rallenta bruscamente nel suo moto lineare verso la palla, per la conservazione della quantità di moto. Se la racchetta colpisse la palla all’altezza del centro di massa, questo sarebbe l’unico contraccolpo prodotto sul telaio, al quale si aggiungerebbe una vibrazione intorno al centro di massa. Poiché però la palla viene colpita sopra al centro di massa (che raramente si trova nel piatto corde, e comunque mai al centro di esso), avverrà anche una rotazione, per conservare il momento angolare.

Se la palla viene colpita al di fuori del centro di percussione, ci sarà anche una percussione, che può aumentare o diminuire la rotazione. Se la palla viene colpita nel centro di percussione, la percussione e la rotazione si annullano, per cui rimarrà solo il brusco rallentamento nel moto lineare. Tutti questi contraccolpi, compreso il rallentamento, che dunque è l’unico che si verifica sempre, interessano anche la zona del manico, che è quella che più ci interessa dal momento che è quella che viene impugnata dal giocatore, e su cui viene prodotto uno shock.

Lo shock

Ora, questo rallentamento della racchetta avviene troppo rapidamente perché il sistema neuro-muscolare sia in grado di adattarsi alle nuove condizioni. Accade dunque che i muscoli del braccio e della spalla responsabili della spinta impressa alla racchetta, che prima del colpo si opponevano alla forza centrifuga che la spingeva all’esterno, continuino a mantenere lo stesso livello di tensione anche nella frazione di secondo successiva all’impatto con la palla, quando ormai per contrastare la diminuita forza centrifuga della racchetta, ci sarebbe bisogno di un livello di tensione inferiore. Il risultato è che i muscoli della spalla e del braccio subiranno una repentina contrazione, e dunque uno shock.
Ora, questa repentina diminuzione della velocità della racchetta al momento dell’impatto, sarà maggiore nel caso di racchette leggere, comportando un maggiore shock alle articolazioni del polso, del gomito e della spalla.
Dal punto di vista delle forze coinvolte, l’effetto sui muscoli è tanto maggiore quanto più i muscoli sono vicini al centro di massa della racchetta, dunque esso è maggiore sul polso che sul gomito, e maggiore sul gomito che sulla spalla, anche se poi di fatto nei tennisti sono più frequenti gli infortuni al gomito, per via della maggiore delicatezza di questa articolazione, e anche per il fatto che, come vedremo, i colpi decentrati comportano un altro tipo di shock, dovuto alla torsione della racchetta, torsione che disturba in modo particolare il gomito.
Abbiamo detto che lo shock è minore se è maggiore la massa della racchetta. Visto che il peso ha un ruolo in queste circostanze, l’effetto di shock sarà legato anche alla massa del braccio, ma soprattutto della mano che impugna la racchetta; ovviamente non possiamo rendere più pesante la mano che ci ha dato Madre Natura, però ci possiamo concentrare sul braccio, dato che un braccio pesante e muscoloso offrirà una maggiore protezione dallo shock dovuto all’impatto, almeno nelle articolazioni sopra al polso. Naturalmente qui stiamo affrontando gli effetti dovuti alla sola differenza fra le racchette, ma abbiamo accennato a questo aspetto per sottolineare il fatto che un allenamento in palestra volto a rinforzare i muscoli del braccio (e in particolare dell’avambraccio, in grado di proteggere il gomito) sarà utile, anche perché con un braccio più forte sarà possibile utilizzare racchette più pesanti, raddoppiando il vantaggio.
Anche il bilanciamento della racchetta influisce sull’entità dello shock, perché come abbiamo visto nella pagina dedicato alla rotazione e alla massa efficace, l’impatto fa sì che la racchetta ruoti intorno al proprio centro di massa. All’impatto infatti la racchetta subisce una forza chiamata momento torcente, forza che tende a piegare il telaio, nella misura in cui esso è flessibile, e a trasferire un contraccolpo, un’onda che si scaricherà sul braccio che la impugna, spingendo il manico all’indietro. Quanto più il centro di massa sarà distante dal manico, tanto più questo si sposterà rispetto alla posizione che teneva prima dell’impatto, a causa della rotazione del telaio, e dunque tanto maggiore sarà il contraccolpo.

Ad influire sullo shock è poi la durata dell’impatto (dwell time). Infatti più l’impatto è lungo, minore sarà la forza che agisce nell’unità di tempo. In tal caso il rallentamento della racchetta sarà meno traumatico. Ad influire sulla durata dell’impatto sono: l’ampiezza del piatto corde, il tipo di corde e la loro tensione, e la flessibilità del telaio. Dunque, per ridurre il contraccolpo dato dall’impatto sulla racchetta è utile usare una racchetta pesante, mentre per aumentare il dwell time è utile usare una racchetta flessibile e dal piatto corde ampio, inoltre è utile montare corde morbide e a bassa tensione, in modo che il  contraccolpo si distribuisca nel tempo e dunque riducendo lo shock.
Questo naturalmente vale per quanto riguarda la riduzione dello shock dato dal brusco rallentamento della racchetta all’impatto, che però non è l’unico tipo di shock esistente, anche se è l’unico che si verifica sempre.

(fonte: http://tuttoracchette.altervista.org)

--> Segui e commenta l'argomento correlato sul forum di Passionetennis.com <--

• racchette

Fin qui ci siamo occupati di ciò che accade all’impatto lineare tra due corpi, e abbiamo trattato l’impatto tra la pallina e il piatto corde della racchetta come se fosse un impatto lineare, anche se abbiamo accennato ad alcuni aspetti legati alla rotazione della racchetta: ad esempio abbiamo accennato al concetto di massa efficace, e ai contraccolpi che subisce la racchetta.

Ora sarà bene approfondire l’aspetto legato alla rotazione: nella realtà infatti, la racchetta impatta la pallina mentre viene spinta dal braccio in un movimento di rotazione intorno ad un asse. Anche se la racchetta viene impugnata per il manico, di fatto il suo asse di rotazione è oltre il manico stesso, a circa 10-20 centimetri da esso, a seconda del tipo di colpo e dell’uso del polso.

La rotazione della racchetta ci porta ad introdurre i concetti equivalenti a quelli legati ad uno scontro frontale, per cui:

–          la quantità di moto (mv) viene sostituita dal momento angolare, (Iω, dato dal momento di inerzia per la velocità angolare ω).

Poiché la racchetta viene colpita al di fuori del suo centro di massa, la forza che agisce sulla racchetta all’impatto sarà a sua volta una forza torcente.[1] Rispetto alla pallina che subisce l’impatto, la racchetta si comporterà come un corpo dotato di massa inferiore alla sua massa effettiva, perché la forza torcente che subisce la farà ruotare intorno al suo centro di massa. Dunque la sua massa efficace sarà inferiore alla sua massa reale. Se la racchetta viene colpita dalla palla o da un altro oggetto esattamente sul suo centro di massa, essa subirà un contraccolpo che la porterà a retrocedere interamente, senza ruotare; in questo caso la massa efficace sarà l’intera massa della racchetta. Poiché però nella maggior parte delle racchette il centro di massa si trova al di sotto del piatto corde, questo evento di fatto non si verifica nel gioco del tennis; la racchetta viene colpita al di sopra del centro di massa, e ciò provoca ogni volta un contraccolpo che la farà ruotare intorno al centro di massa stesso.

Note:

[1] Anche la forza che agisce sulla pallina è una forza torcente, nella misura in cui la pallina è colpita “di striscio” in modo da generare una rotazione. Un evento analogo accade quando la pallina colpisce il suolo, dal momento che lo colpisce sempre con un certo angolo.

(fonte: http://tuttoracchette.altervista.org)

--> Segui e commenta l'argomento correlato sul forum di Passionetennis <--

• racchette

Introdurre nello studio dell’impatto tra la pallina e il piatto corde il concetto di energia, ci consentirà di prendere in esame alcuni aspetti, come la presenza di una componente elastica (fondamentale per capire il rimbalzo della pallina sulle corde) e la perdita di una parte dell’energia stessa all’impatto.

Come abbiamo visto, all’impatto tra pallina e racchetta si sprigiona una forza, in grado cambiare il moto dei due corpi. L’energia è la misura di questo cambiamento.

Lo scontro tra due corpi in movimento determina la liberazione di una certa quantità di energia cinetica, che dipende dalla loro massa e dalla loro velocità (l’energia cinetica è uguale alla metà della massa per la velocità al quadrato).

Non è detto però che tutta la massa dei corpi intervenga nell’impatto. Se ad esempio un’auto non si ferma con il rosso e va ad impattare a 90° un’altra auto che passava all’incrocio, l’impatto non sarà così violento come se si trattasse di uno scontro frontale. Occorre dunque considerare soltanto la massa che effettivamente partecipa all’urto, detta massa efficace. Questo è particolarmente vero nel caso della racchetta, che è un corpo in rotazione che colpisce la pallina in un determinato punto. La massa efficace di una racchetta è circa la metà della sua massa totale se l’impatto avviene nel centro del piatto corde, mentre è circa un terzo se avviene verso la punta. Per questo, se si tiene una racchetta da 300 grammi ferma in una mano, e si lascia cadere una pallina in modo che colpisca il piatto corde verso la punta, la pallina non rimbalzerà per nulla, avendo colpito quello che viene chiamato “punto morto”: la massa efficace della racchetta in quel punto è di circa 100 grammi, e inoltre una parte dell’energia dell’impatto si perde nelle vibrazioni e nei contraccolpi che subisce il telaio, che per quel punto di impatto sono elevati, per cui il risultato sarà: zero rimbalzo.

Poiché la pallina e le corde sono materiali elastici, all’impatto essi sono in grado di conservare una certa quantità di energia cinetica, trasformandola in energia elastica che poi potrà essere restituita ai corpi che partecipano all’impatto. Il piatto corde presenta più o meno la stessa elasticità della pallina, anche se il primo all’impatto si tende e poi si rilascia, mentre la seconda si comprime e poi si espande.

Occorre però tenere presente che la collisione tra la pallina e la racchetta non è totalmente elastica, perché la racchetta non è fissa, e dunque non riesce a trasferire tutta la sua energia cinetica su di essa, come accadrebbe se la racchetta fosse fissa al suolo. Occorre dunque considerare quale parte dell’energia cinetica posseduta dai due corpi si trasforma in energia elastica, e poi quale percentuale di questa si conserva e quale viene perduta.

Il coefficiente di restituzione misura il rapporto tra la velocità che raggiunge la pallina rispetto al massimo possibile data l’energia sprigionata all’impatto, e ci offre un’indicazione sull’elasticità dell’impatto.

Se non vi fosse affatto energia elastica, il coefficiente di restituzione sarebbe uguale a 0, e dopo l’impatto in un normale colpo da fondocampo, la racchetta e la pallina viaggerebbero insieme; se invece la collisione fosse totalmente elastica,[1] il coefficiente di restituzione sarebbe uguale a 1, cioè la somma dell’energia cinetica dei due corpi che si scontrano rimarrebbe la stessa dopo l’impatto. Per un impatto pallina-racchetta il coefficiente di restituzione è effettivamente intorno a 0,4.

Il coefficiente di restituzione non dà una misura delle energie coinvolte, ma della velocità prima e dopo l’impatto. Dunque, dire che il coefficiente di restituzione della pallina in un impatto con la racchetta è di 0,4, significa che la pallina raggiungerà una velocità del 40% rispetto a quella che avrebbe ottenuto se l’impatto fosse stato totalmente elastico. Quel 60% di velocità che si perde rispetto al massimo teorico possibile, è dovuto al fatto che la collisione non è totalmente elastica, e al fatto che un parte dell’energia elastica a sua volta viene perduta, soprattutto a causa delle caratteristiche fisiche della pallina.

In termini di energia, per un impatto tra una pallina da tennis e una racchetta di 300 grammi, circa un terzo[2] dell’energia che si sprigiona all’impatto si trasforma in energia potenziale elastica, terzo che viene condiviso a metà tra le corde e la pallina (dunque, un sesto per uno), perché come abbiamo detto essi hanno più o meno la stessa flessibilità. Un terzo del totale è una quantità di energia non molto elevata, dovuta al fatto che la racchetta, seppure è impugnata dal giocatore, di fatto è libera di muoversi, perché l’energia sprigionata dall’impatto è troppo grande perché la mano del giocatore, per quanto forte, vi si possa opporre. Dunque all’impatto la racchetta si deforma, vibra, ruota ecc., e in questo modo disperde energia. Se la racchetta fosse fissa al suolo, si convertirebbe in energia elastica una parte più alta dell’energia sprigionata all’impatto, e la pallina acquisterebbe una velocità maggiore.[3]

Per quanto riguarda la parte di energia che viene perduta nello scontro tra due corpi, escludendo il caso in cui uno sia fissato al suolo o ad una parete, la sua quantità dipende dalle caratteristiche dei due corpi, dal punto di impatto, e dalla loro velocità relativa. Naturalmente la quantità totale di energia si conserva, ma una parte dell’energia cinetica si può trasformare in altre forme di energia, come il calore.

Come abbiamo accennato, anche una parte dell’energia che è stata accumulata come energia potenziale elastica nelle corde e nella pallina, viene comunque inevitabilmente persa, cioè non viene restituita, trasformandosi in vibrazioni o in calore dovuto all’attrito; nel caso dell’impatto corde-pallina, la pallina di suo perde circa il 45% dell’energia elastica (questo riguarda il modo come è stata costruita, ed è stabilito dalle regole del tennis per evitare che la pallina viaggi ad una velocità troppo elevata), mentre le corde perdono molto poco, circa il 5%. Già da questo si capisce come un cambiamento del tipo o della tensione delle corde non possa modificare di molto la velocità della palla, visto che al massimo porterebbe un cambiamento di una piccola percentuale dell’energia totale (lavorando su quel 5% che normalmente si perde, si può ottenere al massimo una riduzione della perdita di energia del 2-3%).

Dunque, in totale circa un quarto dell’energia elastica viene perduto (il 45% del sesto “appartenente” alla pallina e il 5% del sesto “appartenente” alle corde). Il quarto di energia elastica che viene perduto rappresenta un dodicesimo del totale dell’energia sprigionatasi all’impatto (infatti come abbiamo detto l’energia elastica era un terzo del totale, e un quarto di un terzo dà appunto un dodicesimo), cioè il 9%, mentre i tre quarti che non vanno perduti ma si trasmettono alla pallina, rappresentano i tre dodicesimi, cioè un quarto del totale (il 25%).

Fin qui abbiamo dato conto di quello che accade a quel terzo di energia sprigionatasi all’impatto che si era trasformata in energia elastica. Ma cosa accade ai restanti due terzi che non si erano trasformati in energia elastica? Una parte come abbiamo detto si perde nelle vibrazioni e nei contraccolpi che subisce la racchetta. La parte rimanente viene suddivisa tra la racchetta e la pallina secondo le regole generali di un impatto, che come abbiamo visto prevede la conservazione della quantità di moto. Per questo i due corpi tendono comunque a viaggiare insieme dopo l’impatto, nella direzione della racchetta, che è il corpo che prima dell’impatto possedeva la maggiore quantità di moto. Dunque la pallina dopo un urto con una racchetta tende a tornare indietro nella direzione impressa dalla racchetta, e ad una velocità che dipende da quella della racchetta, anche senza considerare l’energia elastica.

Il risultato finale è il seguente. Gli 11/12 (cioè il 91%) dell’energia totale che non sono andati perduti vengono divisi tra la pallina (77%) e la racchetta (14%). Dunque la pallina riceve circa i ¾ del totale dell’energia dell’impatto, anche se di questa solo una parte è data dall’energia elastica.[4]

La racchetta a sua volta ha perso gran parte dell’energia cinetica che possedeva prima dell’impatto, e perciò ha subito un brusco rallentamento.

Note:

[1] I termini corretti sarebbero: collisione anelastica (per indicare una collisione in cui una parte dell’energia meccanica viene dissipata); collisione elastica (per indicare una collisione in cui non viene dissipata alcuna parte dell’energia meccanica) e collisione totalmente anelastica (per indicare una collisione in cui viene dissipata la massima energia cinetica possibile).

[2] Per una racchetta più pesante la frazione di energia elastica è minore, e dunque sarà anche minore la frazione di energia che si disperde.

[3] Se si lascia cadere una pallina da tennis su un suolo di cemento da un’altezza di 2 metri e mezzo (100 pollici), essa rimbalzerà ad un’altezza che può variare da 135 a 147 cm (da 53 a 58 pollici), come stabilito espressamente dalle regole della Federazione Internazionale Tennis (ITF): il suolo è rigido e l’energia elastica sarà assorbita e restituita dalla pallina, che però è costruita in modo da disperderne circa la metà. Se essa viene lasciata cadere al centro del piatto corde di una racchetta fissa al suolo, rimbalzerà a circa 2 metri (le corde restituiscono l’energia elastica con più efficienza della pallina); se invece si lascia cadere al centro del piatto corde di una racchetta tenuta in mano e parallela al suolo, rimbalzerà di 40 cm.; se la si lascia rimbalzare verso la punta della racchetta tenuta in mano (dunque più o meno in corrispondenza del punto morto), rimbalzerà di appena 5 cm.

[4] Ovviamente si tratta soltanto di un valore indicativo. Oltre al peso della racchetta, le variazioni possono dipendere dalla velocità della racchette e della pallina.

(fonte: http://tuttoracchette.altervista.org)

--> Segui e commenta l'argomento correlato sul forum di Passionetennis <--

• racchette