Questa sezione sulla fisica delle racchette non vuole essere un trattato scientifico astruso e pieno di formule, ma vuole soltanto fornire un’introduzione su ciò che accade nell’impatto tra la racchetta e la pallina, sulle forze in gioco e sulle implicazioni nei termini della scelta della racchetta.

Quando due oggetti si scontrano, si genera una forza, che tende a modificare il loro stato di moto. La forza necessaria per modificare lo stato di moto di un corpo, cioè per accelerarlo o decelerarlo, dipende dalla sua massa, secondo la famosa legge:

F = m*a

cioè la forza è uguale alla massa per l’accelerazione. Per accelerare o decelerare un corpo che ha una massa doppia di un altro, occorrerà una forza doppia.

Nello scontro tra A e B, si genera una forza che per i due oggetti è uguale e contraria.

Quando due oggetti si scontrano, all’impatto essi sperimentano la stessa forza (sia pure in direzioni contrarie), anche se hanno masse diverse e anche se uno dei due oggetti è inizialmente fermo. Naturalmente questo accade anche nel caso dell’impatto tra la racchetta e la pallina (dunque anche nel servizio quando la pallina viene colpita sostanzialmente da ferma), anche se normalmente tendiamo a pensare alla racchetta come all’oggetto “attivo” e alla pallina come all’oggetto che “viene colpito”.[1]

Dunque i due oggetti subiscono un’accelerazione all’impatto, accelerazione che è uguale, derivando la formula precedente, a

a = F/m

cioè alla forza diviso la massa. Poiché i due oggetti sperimentano la stessa forza, l’accelerazione che subiranno sarà legata alla loro rispettiva massa, e dunque la racchetta essendo più pesante della pallina subirà un’accelerazione inferiore.

Dunque:

mr*ar = mp*ap

cioè la massa della racchetta moltiplicata per la sua accelerazione, è uguale alla massa della pallina moltiplicata per la sua accelerazione.

Se due oggetti elastici dello stesso peso si scontrano, dopo l’impatto si allontaneranno alla stessa velocità, indipendentemente dalla rispettiva velocità iniziale.

Poiché la massa della pallina è notevolmente inferiore a quella della racchetta,[2] normalmente la racchetta in seguito all’impatto rallenta soltanto la sua corsa, mentre la pallina rimbalza e torna indietro, cioè in una frazione di secondo subisce dapprima una decelerazione che la porta a fermarsi, e poi una successiva accelerazione opposta.

La velocità che avevano i due corpi al momento dell’impatto è importante, nel determinare la quantità di moto. Essa è infatti uguale alla massa per la velocità. Prima dell’impatto, i due oggetti avevano entrambi una propria quantità di moto, determinata dalla propria massa per la propria velocità. Quando i due oggetti si scontrano, entrambi cambiano la quantità di moto che avevano prima dello scontro, ma il cambiamento nella loro quantità di moto è uguale: se uno ne guadagna, l’altro ne perde. La somma della quantità di moto dei due oggetti prima e dopo la collisione resta dunque la stessa (legge della conservazione della quantità di moto).

Se due oggetti che si scontrano hanno una diversa quantità di moto iniziale (come accade normalmente per una racchetta e una pallina), si può dire che all’impatto quello dotato di maggiore quantità di moto, ne trasferisca una parte all’altro. Poiché il cambiamento nella quantità di moto dei due oggetti è lo stesso, la quantità di moto che la racchetta perde è la stessa che trasferisce alla pallina (e che dunque la pallina guadagna). Normalmente infatti la racchetta possiede una quantità di moto superiore alla pallina (potrebbe non essere così solo qualora una pallina colpisca ad alta velocità una racchetta ferma o quasi ferma).

Poiché l’impatto non è istantaneo ma ha una certa durata (circa 5 millisecondi), occorre considerare anche questo fattore, introducendo il concetto di impulso, che è dato dalla forza per il tempo della sua durata. Poiché la forza totale è la stessa, aumentando la durata dell’impatto si può diminuire la forza che agisce nell’unità di tempo. Come subivano la stessa forza ma in direzione contraria, i due corpi che si scontrano subiscono anche lo stesso impulso ma in direzione contraria.

Note:

[1] Per il momento considereremo la racchetta e la pallina come due oggetti che si scontrano in modo lineare.

[2] Anche se, come vedremo, ad essere decisiva per il comportamento della racchetta è la massa efficace, che dipende dal punto la palla in cui viene colpita.

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

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racchette

La racchetta per il topspin

Per il gioco in topspin è necessario essere capaci di velocizzare parecchio la testa della racchetta. Dal momento che si intende dare alla palla un certo grado di spinta in verticale per darle una rotazione verso l’alto, c’è il rischio di disperdere energia preziosa per imprimere comunque una buona velocità alla palla: per evitare che la velocità orizzontale della palla e dunque la potenza del colpo cali troppo, è necessario fornire una grossa quantità di energia al colpo. Per questo i giocatori capaci di imprimere alla palla una grossa rotazione verso l’alto, sono dotati di molta forza (o meglio potenza, cioè forza veloce) nel braccio, in particolare nei muscoli del braccio (bicipite) e della spalla, oltre che della capacità tecnica di colpire con un gesto che sia in grado di imprimere una frustata con il polso.

Occorre anche tenere presente che per imprimere una rotazione verso l’alto alla palla, per produrre colpi in topspin, è necessario ribaltare la rotazione della palla che arriva dall’avversario. Infatti, a causa dell’attrito provocato dall’impatto tra la palla e il terreno, essa acquista una rotazione verso l’alto indipendentemente dal fatto che l’avversario abbia voluto o no imprimerne una in tal senso. Dunque, che il colpo dell’avversario sia stato in topspin o piatto, la palla colpirà il nostro piatto corde con una rotazione verso l’alto, ma rispetto alla nostra racchetta la rotazione sarà opposta al nostro topspin, cioè sarà verso il basso. L’unica eccezione è un colpo in backspin che può anche uscire dal rimbalzo senza alcuna rotazione.

Poiché ad essere decisivo per il topspin è la velocizzazione della testa della racchetta, risulta utile per questo tipo di colpo una racchetta non troppo pesante. Infatti l’energia prodotta all’impatto aumenta in modo lineare con la massa, ma aumenta con il quadrato della velocità, per cui fornisce più energia una racchetta leggermente più leggera ma mossa ad una velocità molto maggiore, di una più pesante ma mossa ad una velocità molto inferiore. Per trasferire alla palla una buona dose di energia sarà necessario poi avere un buon dato di inerzia, e dunque il bilanciamento potrà essere leggermente spostato verso la testa, rispetto ad una racchetta classica.

D’altronde i colpi in tospin rendono meno probabile commettere errori nella traiettoria della palla, perché una palla che ruota verso l’alto avrà una traiettoria più alta (la palla passa più in alto sopra la rete, mentre la resistenza dell’aria la fa scendere prima che arrivi in fondo), per cui se nei colpi piatti cercare il massimo della velocità è più rischioso, nei colpi in topspin si può sbracciare con più foga. Per questo, quel controllo che nei colpi classici o dotati di poca rotazione viene dato dal peso della racchetta, qui può essere dato in parte anche dalla particolarità del colpo.

È anche vero che i colpi in topspin aumentano il rischio di colpire il telaio (cioè di “steccare”), perché la palla viene colpita di striscio in modo che possa ruotare sul piatto corde. Per questo può essere utile un piatto corde non troppo piccolo (diciamo dai 95 ai 100 pollici quadrati), e inoltre si può avere l’accortezza di colpire la palla nella parte alta del piatto corde (inteso in senso longitudinale), in modo che scorrendo dall’alto verso il basso non arrivi a colpire il telaio prima di aver lasciato le corde.

Per quanto riguarda lo schema di incordatura, può essere utile un pattern poco denso, ad esempio 16×19 o anche 16×18.

Per quanto riguarda le corde, sarà necessario trovare le giuste combinazioni in termini di tensione, calibro e tipo (rigidità). Il dwell time non deve essere né troppo breve (altrimenti le corde non fanno in tempo ad “arrampicarsi” sulle corde) né troppo lungo (altrimenti la palla potrebbe scivolare via e colpire il telaio). Per un heavy topspin può essere valida la scelta di corde rigide, abbastanza sottili e ad una tensione media.

Comunque, il topspin, come del resto gli altri colpi, non viene da solo, o grazie alla racchetta. Un giocatore dotato di una sufficiente potenza e capacità tecnica, sarà in grado di produrlo con quasi tutte le racchette. Inoltre, entro certi limiti le preferenze sono individuali.

La racchetta per il backspin

A differenza che nel gioco in topspin, il gioco in backspin (rotazione dall’alto verso il basso, ad esempio nel rovescio slice) richiede una racchetta di tipo classico, dunque dal piatto corde più contenuto, dal bilanciamento più verso il cuore che verso la testa, e dal profilo sottile. Infatti per questo tipo di colpo non è richiesta l’estrema velocizzazione della racchetta che era richiesta nel caso precedente, perché dopo il rimbalzo la rotazione che assume la palla è già quella giusta, o al massimo non vi è alcuna rotazione. Dunque non si tratta di ribaltare la rotazione, ma solo di assecondarla o al massimo di aumentarla.

La racchetta per il serve & volley

Il giocatore di serve & volley ha bisogno di una racchetta maneggevole, per arrivare bene nelle situazioni in cui c’è poco tempo, e stabile all’impatto nelle volée e negli smash. Dunque deve essere una racchetta classica, dal bilanciamento non troppo spostato verso la testa, e dal peso importante ma non eccessivo, per avere una discreta stabilità all’impatto nei confronti dei passanti dell’avversario, quando non c’è la possibilità di imprimere energia alla racchetta con un’apertura ampia, ma senza perdere in maneggevolezza. È bene che la rigidità non sia elevata, per avere la giusta sensibilità nel gioco.

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Principianti

Le racchette da tennis per principianti devono essere maneggevoli e poco costose: lo scopo sarebbe quello di consentire ai clienti di poter cominciare a giocare, senza sapere quante volte andranno effettivamente a giocare e se intenderanno cominciare con una certa regolarità.

Poiché esistono anche racchette agonistiche leggere, ad esempio quelle studiate per le donne, non c’è bisogno di cercare racchette particolari, troppo leggere o dal piatto corde molto grande.

Se cercate una racchetta per principianti, che sia veramente economica, ad esempio al di sotto dei 100 Euro (se ne trovano anche a meno di 40 Euro). Meglio puntare su una marca economica (esistono marche che puntano proprio sulle racchette per principianti o comunque su quelle poco costose).

Altrimenti, tanto vale scegliere una agonistica da 300 grammi o una agonistica leggera. È invece inutile scegliere una racchetta ipersofisticata per un principiante. Meglio scegliere una racchetta che giochi più o meno come una racchetta normale, piuttosto che una che si presuppone che “aiuti” nel gioco. Meglio evitare dunque le racchette iperleggere, dall’ovale enorme, dal profilo troppo spesso e sbilanciate verso la testa.

I giocatori agonisti hanno in genere un’esperienza sufficiente per conoscere le caratteristiche della racchetta di cui hanno bisogno. In genere è una buona idea quella di non cambiare drasticamente le caratteristiche della racchetta rispetto a quella che si usava in precedenza. Ad alti livelli di gioco anche piccoli cambiamenti possono richiedere del tempo per farci l’abitudine. A volte persino i giocatori professionisti hanno dei problemi nel trovare la racchetta giusta, magari dopo che la casa produttrice ha terminato la produzione del modello che usavano in precedenza.

Poiché i giocatori agonisti, e ancor più i professionisti, hanno bisogno di un attrezzo che soddisfi in tutto e per tutto le loro esigenze, è bene che provino prima di acquistare le racchette su cui sono orientati.

Ci auguriamo che la lettura di questa guida potrà offrire indicazioni utili al riguardo.

Campioni

In Italia per le vendite contano soprattutto i testimonial, a differenza ad esempio che in America, dove si ha una mentalità pragmatica che tende a favorire l’attrezzo ritenuto più performante o più adatto alle proprie caratteristiche. Questo può sfavorire quelle case produttrici che non hanno molti testimonial o non hanno quelli di maggior richiamo, ma possono avere una grande tradizione e possono produrre telai di qualità.

Viceversa le case che hanno come testimonial i campioni o i giocatori che hanno la maggiore visibilità, riescono a vendere parecchio, soprattutto quei modelli che sono appunto sponsorizzati da questi giocatori. Intendiamoci, si tratta in genere di modelli di ottima qualità, anche se spesso sono un po’ difficili da usare per i giocatori non agonisti.

Juniores

La caratteristica principale delle racchette da tennis juniores è naturalmente la dimensione. Il peso e le dimensioni del manico sono legate alla lunghezza del telaio e alla superficie del piatto corde.

Le racchette più piccole, studiate per bambini di meno di 4 anni, hanno una lunghezza di 43 centimetri, mentre le più lunghe sono di un paio di centimetri più corte di quelle standard da adulti (66-66,5 centimetri). Come per i numeri delle scarpe, si trovano racchette di tutte le dimensioni, in modo da accompagnare i ragazzi nella loro crescita. In genere la lunghezza del telaio indicata in pollici si aggiunge al nome della racchetta, in modo che ogni racchetta presenta diversi modelli di diverse dimensioni. La lunghezza in pollici parte da 17 (43,2 cm) e sale di due alla volta (circa 5 cm) fino a 25 (63,5 cm), a cui si aggiunge la dimensione più grande, quella dei 26 pollici (66 cm), che rappresenta il punto di raccordo con quelle standard da adulti (27 pollici, 68,6 cm). Così ad esempio una racchetta da 23 pollici potrà andare per ragazzi dai 9 ai 12 anni, aventi un’altezza di circa 140-150 cm.

Donne

L’aspetto principale da tenere in considerazione nella scelta della racchetta per una donna è la forza nelle braccia. Infatti tra le donne le differenze in termini di forza possono essere notevoli, soprattutto nella parte alta del corpo. Alcune donne, magari sedentarie o dal passato sportivo non importante, potrebbero avere difficoltà a maneggiare anche delle racchette dal peso tutto sommato contenuto.

La buona notizia è con la pratica il corpo si adatta, e con un approccio graduale è possibile abituarsi ad usare una racchetta che all’inizio sembrava troppo pesante.

Possono essere utili anche esercizi mirati, per rinforzare le braccia e le spalle, usando piccoli pesi o anche delle bottiglie d’acqua.

Il consiglio: Scegliete una racchetta un po’ più leggera di quelle usate dalle agoniste o dagli uomini, ma senza scendere sotto i 280 grammi. Non buttatevi su un racchettone o una racchetta troppo sbilanciata in testa.

Anziani

Oltre agli amatori e ai giocatori intermedi, il target delle racchette più costose e tecnologiche è indubbiamente costituito dagli anziani. Si presuppone che la tecnologia possa consentire anche a chi ha superato una certa età di trovare la profondità di palla che desidera, e di farlo senza fatica.

Personalmente non sono d’accordo con questo approccio: non si vede come si possa considerare “anziano” uno sportivo. A ben guardare, considerarsi anziani è il primo passo per comportarsi di conseguenza, e diventarlo veramente. Lo sport ha proprio il ruolo di mantenere giovani tutta la vita. Non si vede perché un giocatore ancora giovane ma “maturo” (e non anziano) non possa essere in grado di maneggiare una racchetta agonistica, magari relativamente leggera, ma pur sempre agonistica (quindi comunque non al di sotto dei 290 grammi). Personalmente ho conosciuto splendidi ultrasettantenni che giocavano con racchette normalissime, cioè buone racchette agonistiche. Piuttosto che cercare un aiuto tecnologico, semmai è preferibile mantenersi allenati nei diversi aspetti importanti per il tennis, dalla velocità alla resistenza alla forza (e non da ultimo la tecnica, che si può sempre migliorare), per avere la prova di essere ancora performanti e di potersi permettere una racchetta normale. Il fisico (e il portafoglio, dato il costo dei racchettoni ipertecnologici) ringrazierà.

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

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Il tennis è uno sport molto popolare, che nel tempo ha subito numerose variazioni.
La data ufficiale per la nascita del tennis è il 23 febbraio 1874, quando il Maggiore Walter Clopton Wingfield depositò il brevetto di questa sua nuova invenzione alla “Chambre des métiers” di Londra. Sostanzialmente si trattava di un miglioramento dell’antico “Jeu de Paume” (Gioco della Pallacorda). Il tennis, così come il suo antenato, prevedeva l’uso di una racchetta caratterizzata da un manico, un fusto, una parte centrale (il cuore) e una parte più larga e arrotondata costituita dall'incordatura, detto piatto delle corde. Forma e materiali utilizzati si sono evoluti nel tempo, garantendo un miglioramento nell'impatto e nel controllo della palla.

Ripercorriamo insieme le tappe salienti di questa evoluzione, per capire insieme quanto la chimica abbia giocato un ruolo fondamentale.

Le prime racchette da tennis vennero realizzate in legno, praticamente l’unico materiale utilizzato fino agli anni ’70. I metodi di assemblaggio si sono via via affinati, anche se il principio costruttivo è rimasto lo stesso: la costruzione stratificata, ovvero la sovrapposizione di tanti listelli di legno di diversa qualità e resa, compressione ed incollaggio. Le ultime racchette di legno pesavano mediamente intorno ai 400 grammi, avevano una superficie dell’ovale di circa 440 centimetri quadrati, non erano particolarmente rigide e la loro attitudine alla spinta era garantita dal peso elevato.

La prima vera alternativa al legno fu il metallo. René Lacoste, celebre tennista degli anni ’60, ebbe l’idea di realizzare la racchetta in metallo, per garantire un peso più contenuto e una distribuzione delle masse più omogenea. Il metallo più gettonato fu l’alluminio perché offriva ottime garanzie di leggerezza.

Il cambiamento radicale avvenne all’inizio degli anni ’70, quando un famoso ingegnere (e imprenditore!) pensò che le racchette si potessero costruire alternando strati di legno a strati di resine sintetiche. La strada era ormai battuta! Da quel momento fu tutto un succedersi di materiali: fibra di vetro, carbonio, kevlar, boron e ceramica, che consentirono la costruzione di telai più leggeri, maneggevoli, precisi e più o meno flessibili, a seconda delle esigenze di controllo.

Ma la vera rivoluzione delle racchette moderne è arrivata con l’introduzione della grafite, materiale più leggero e rigido del legno, come componente principale del telaio. Eventuali altri materiali vengono per lo più aggiunti in certe zone del telaio per produrre effetti diversi (ad esempio più rigidità, meno vibrazioni ecc.). Vengono talvolta usati materiali dal nome diverso (dnx, nanocarbon, deltacore ecc.) sono comunque simili alla grafite, cioè composti di carbonio. L'uso di questi materiali compositi ha permesso di aumentare la superficie dell'incordatura mantenendo la rigidità della struttura, arrivando così a concepire racchette in grado di adattarsi ad ogni tipo di giocatore.

Materiali intelligenti e ritrovati tecnologici

Negli ultimi anni si è parlato molto di racchette “intelligenti”. In che cosa consistono? I cosiddetti materiali “intelligenti” che compongono le racchette utilizzano le proprietà elettriche o magnetiche, ma sono in grado più che altro di ridurre le vibrazioni, non di aumentare la potenza, né di ridurre lo shock. Per questo forse non hanno raggiunto la clientela sperata.

Le corde

L’accordatura rappresenta l’altra metà del cielo di una racchetta. Inizialmente e sino ai primi anni ’70, si usava materiale naturale, come il budello. La fonte delle corde da tennis in budello naturale è la mucca (o meglio, una parte del suo intestino chiamata sierosa).

Oggi però le accordature sono gran parte in materiale sintetico. Dai polifilamenti intrecciati di nylon, alle evoluzioni in poliaramide (kevlar) e poliestere, usate soprattutto per le corde più performanti in termini di potenza realizzate in monofilamento (ossia un filo unico dello spessore desiderato).

Certo la velocità di palla che esce dalle racchette e corde di oggi non è nemmeno confrontabile con quella da racchette di legno e corde in budello naturale, però il “pof” di quest’ultime, accoppiate all’erba di Wimbledon, strappa sempre una lacrima all’appassionato di questo sport.

Si ringrazia il Professor Maurizio Masi, Dipartimento di Chimica, Materiali e Ingegneria chimica “Giulio Natta” del Politecnico di Milano.

(fontehttps://fattinonfake.federchimica.it)

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