Всеки път, когато топката отскочи, науката работи. Всеки път, когато сърцето на един спортист забие, науката работи. Светът на спорта предоставя много възможности за научни панаирни проекти, които могат да ангажират собствените интереси на учениците. Всеки проект трябва да започне с въпрос. След това студентът измисля експеримент или набор от наблюдения, за да отговори на този основен въпрос. „Как“ и „защо“ на тениса отвежда любителите на спорта в областта на физиката.
Отскачащ фактор
•••изображение на тенис мрежа от Уорън Милар от Fotolia.com
Какво кара някои топки за тенис да скачат по-високо или повече пъти от други? Този проект изследва фактора на отскачане на топката въз основа на марката на топката, възрастта на топката и повърхността на отскока. Пол Дохърти от Exploratorium обяснява, че отскачащият фактор на топката може да повлияе на резултата от игра или мач. За този проект учениците ще се нуждаят от помощник, който да пуска топките от предварително определена височина - същата височина всеки път - и начин за измерване на височината на всеки отскок, като стълб или стена, маркирани с измерено стъпки. Много е важно да следите кои топки и повърхности дават какви резултати, така че си правете внимателни бележки. Графирането на резултатите ще прехвърли вашия списък с измервания във визуално значима форма, която да видят учителите или зрителите.
Горещо и студено
•••изображение на тенисист от jimcox40 от Fotolia.com
Влияе ли температурата на отскока? Опитайте различен тип тест за отскок, с добавен елемент на термодинамика, изследвайки дали нагряването или охлаждането на топката променя начина, по който въздушното налягане действа върху нея. Използвайте поне шест топки - три, които се загряват, и три, които се охлаждат. Не забравяйте да загреете топките по безопасен начин, например с подгряваща подложка или на горещо слънце, и измервайте внимателно температурите им. Cislunar Aerospace предлага други подробности и варианти за този проект.
Сладкото петно
•••le joueur de тенис изображение от Франсис Лемпери от Fotolia.com
Спортистите знаят, че всяка ракета - както всяка бейзболна бухалка или гребло за пинг-понг - има „сладко място“. Това spot предизвиква най-истинския удар, прехвърляйки максималната енергия в топката с най-малко допълнителни вибрации. Къде е сладкото място на вашата ракета? Закачете ракета от струна и я дръжте много леко между палеца и показалеца. Накарайте приятел да почука с топка по цялата повърхност и ръба на ракетата, за да можете да картографирате как различните петна по ракетата създават вибрации по различен начин. Напредналите ученици може да искат да измислят механизъм за измерване на вибрациите, вместо да разчитат на субективни впечатления.
Измерване на движението
•••тенис изображение от Снежана Скундрич от Fotolia.com
Начинът, по който измерваме скоростта и продължителността на топката, може да бъде толкова интересен, колкото и как ги произвеждаме. Cislunar Aerospace предлага видеозапис на тенис сервис, но можете да получите още по-точни резултати с цифрова видеокамера. Ако запишете цялата сервис, докато топката удари корта или ракетата на противника, можете да определите времето на полета на топката. Гледайте записа няколко пъти с хронометър. След това авансирайте записа, кадър по кадър, от едно въздействие до друго и пребройте колко кадъра отнема. Анализирайте наблюденията си на хронометъра спрямо измерването на кадър по кадър. За да продължите този експеримент, измерете разстоянието на услугата, която сте записали; използвайки измерванията на времето и разстоянието, можете да изчислите скоростта на топката. Обществото на жените инженери предлага да се изобрази скоростта на топката в различни точки по нейната траектория.