Perché le palline rimbalzano in modo diverso?

Usare una softball per giocare a basket o una pallamano durante una partita di tennis non ha senso. Sport diversi richiedono palle diversamente progettate. Le dimensioni e il materiale che costituiscono una palla sono molto importanti e molte ricerche scientifiche sviluppano il rimbalzo giusto per la palla giusta. Diversi altri fattori influenzano il modo in cui una palla rimbalza.

Man dribbling a basketball (Immagine: Design Pics / Design Pics / Getty Images)

La fisica di una palla che rimbalza

Quando una palla da tennis viene lanciata sul pavimento, la gravità si sposta verso il basso sulla palla. Mentre la palla è in movimento, l'energia cinetica - l'energia del movimento - è al lavoro. Mentre la palla a energia pulsa sul pavimento, le forze fisiche in gioco appiattiscono e deformano la forma della palla, disperdendo e comprimendo le molecole che formano la palla. La legge di conservazione dell'energia afferma che l'energia non può essere persa o guadagnata, così che, invece, l'energia viene trasferita. Poiché una palla correttamente gonfiata o piena è essenzialmente rotonda, cerca rapidamente di recuperare la sua forma rotonda, e l'energia coinvolta fa rimbalzare la palla in aria. Il sito web di The Racquet Sports Industry afferma che, come le impronte digitali umane, non ci sono due palle uguali e ognuna ha una capacità di rimbalzo leggermente diversa.

Diverse Superfici Uguali Differenti Rimbalzi

Le palle si distorcono quando rimbalzano. Non solo una palla distorce la sua forma, così come la superficie su cui la palla rimbalza. Le superfici che "danno", come il polistirolo e il sughero, si deformano quando una palla colpisce contro di loro e salvano le molecole nella palla dal dover fare la maggior parte dell'appiattimento e della distorsione. Superfici come lo Styrofoam, a differenza del metallo o della piastrella di ceramica, si comportano come un trampolino, afferma il sito Web di Terrific Science, consentendo alla palla di rimbalzare più in alto e più velocemente.

Effetto della temperatura

Come una palla rimbalza, si scalda. L'energia viene costantemente convertita e trasferita durante il processo di rimbalzo. Una palla gonfiata, come una pallacanestro o un pallone da calcio, si comporta meglio quando la temperatura è più calda perché le molecole d'aria all'interno della palla si espandono, gonfiando eccessivamente la palla in modo che non perda facilmente la sua forma all'impatto. Nei giorni più freddi, le molecole d'aria si contraggono, così come le molecole nel materiale della palla stessa, causando una sottoinfilazione e una minore elasticità. Le sfere di gomma con molecole strettamente legate evitano poca energia per surriscaldare o deformare la superficie e rimbalzano meglio sotto una varietà di temperature. Il materiale all'interno di palline da golf, palle da baseball e softball con nuclei solidi diventa più o meno elastico, a seconda della temperatura sotto questo stesso principio di espansione / contrazione.

Rivestimenti esterni

Durante gli esperimenti di test di palla, il sito web di Racquet Sports Industry afferma che i rivestimenti esterni delle palline da tennis, per esempio, hanno molto a che fare con la morbidezza della palla. Mentre la palla è in gioco, la lanugine sulla parte esterna della palla svanisce, cambiando la massa totale della palla. Il campo, agendo come una carta vetrata, porta gradualmente il rivestimento esterno della palla fino a quando non cambia il peso e la forma della palla. Lo stesso vale per pallacanestro, baseball e altre palle.

Changing Heights

Mentre si tiene una palla in aria, in attesa di rilasciarla, la palla contiene energia potenziale. Non è successo nulla, perché non hai ancora lasciato cadere la palla. Tuttavia, l'energia è immagazzinata all'interno della palla. L'altezza ha molto a che fare con l'energia potenziale. Maggiore è la posizione della palla, maggiore è la sua energia potenziale. Quando la palla viene fatta cadere e la forza di gravità la spinge verso il basso, la velocità della palla aumenta a causa degli effetti di accelerazione della gravità. La palla cade attraverso l'aria, convertendo l'energia immagazzinata nell'energia del movimento, e colpisce il pavimento, rimbalzando più in alto.