Physik Tennisaufschlag?
Hallo zusammen in einer physikaufgabe ist die frage: Wenn roger einen Tennisball mit 100 km/h aufschlägt, wieso kann der gegenspieler den Ball nicht mit der Anfangsgeschwindigkeit wieder zurückschlagen? Bitte schnelle Hilfe Danke schon mal :D
4 Antworten
Energieerhaltung- und Impulserhaltungssatz.
Um den Ball mit der gleichen Geschwindigkeit wieder zurückzuschlagen, muss der Gegenspieler doppelt soviel Impuls auf den Ball übertragen wie der Aufschlagspieler auf seinen Aufschlagball. Dazu müsste er entweder seinen Schläger mit der doppelten Geschwindigkeit bewegen können oder einen Schläger mit der doppelten Masse verwenden und in der physischen Verfassung sein, den genauso schnell zu schlagen wie der Aufschlagspieler seinen.
Daß der Gegenspieler es überhaupt schafft, den Ball nicht nur zu stoppen sondern auch noch mit einer halbwegs verwertbaren Geschwindigkeit wieder zurückzuschlagen, liegt daran, daß der Ball auf seinem Weg einen Teil seines Impulses an die umgebende Luft abgibt.
Hä?
Ja nachdem, wie der Aufschlag erfolgt, kann der Gegenspieler seinen Schlag sehr wohl so ausführen, dass das Ding genauso schnell oder gar noch schneller fliegt.
Das kann der nur dann nicht, wenn der Aufschlag so erfolgt, dass der beim Gegenspieler so tief ankommt, dass der das nicht kann, weil dies eventuell zu schnell wäre, um übers Netz und dann noch ins gegnerische Feld zu passen. Kommt der jedoch hoch genug, gehts ab.
Der Tennisspieler fügt dem Ball translative kinetische Energie (Fortbewegungsenergie) zu, und ggfs. etwas Rotationsenergie (Balldrehung). Beide Energieanteile werden durch den Luftwiderstand abgebaut, d.h. ein Teil davon wird als Wärme an die Umgebung gestreut. Das betrifft vor allem die Fortbewegungsenergie. Deshalb wird der Ball grundsätzlich langsamer.
Zumindest theoretisch wäre der Fall denkbar, dass beim zwischenzeitlichen Auf- und Abprall des Balls am Boden mit tendenzieller Drehrichtungsumkehr ein Teil der Rotationsenergie in Translationsenergie gewandelt wird. Dann könnte der Ball am anderen Ende sogar schneller ankommen, als er startete. Das halte ich aber praktisch für äußerst unwahrscheinlich. Vermutlich hat das hier fastlink im Hinterkopf.
Also auch mit 100 km/h?
Das kann er, nur braucht er dafür doppelt soviel Energie.