Pokaždé, když se míč odrazí, funguje věda. Pokaždé, když srdce sportovce bije, věda pracuje. Svět sportu poskytuje mnoho příležitostí pro vědecké veletržní projekty, které mohou zapojit vlastní zájmy studentů. Každý projekt by měl začít otázkou. Poté student vymyslí experiment nebo soubor pozorování, aby odpověděl na tuto základní otázku. „Jak“ a „proč“ tenis přivede vědecky založené sportovní fanoušky do oblasti fyziky.
Faktor odrazu
•••Warren Millar ze sítě tenisu ze sítě Fotolia.com
Co způsobuje, že některé tenisové míčky odskakují vyšší nebo vícekrát než jiné? Tento projekt zkoumá faktor odrazu míče na základě značky míče, věku míče a odrazové plochy. Paul Doherty z The Exploratorium vysvětluje, že odrazový faktor míče může ovlivnit výsledek hry nebo zápasu. V rámci tohoto projektu budou studenti potřebovat pomocníka, který hodí koule z předem určené výšky - stejné výšky pokaždé - a způsob, jak změřit výšku každého odrazu, například sloupek nebo zeď označenou měřením přírůstcích. Je velmi důležité sledovat, které kuličky a povrchy přinášejí výsledky, proto si pečlivě poznamenejte. Grafy výsledků přenesou váš seznam měření do vizuálně smysluplné formy, kterou budou moci vidět učitelé nebo diváci.
Teplý a studený
•••obrázek tenisty Jimcox40 z Fotolia.com
Ovlivňuje teplota odskok? Vyzkoušejte jiný typ testu odrazu s přidaným prvkem termodynamiky, který zkoumá, zda ohřev nebo chlazení koule mění způsob, jakým na ni působí tlak vzduchu. Použijte alespoň šest koulí - tři zahřívané a tři ochlazené. Ujistěte se, že kuličky zahřejete bezpečným způsobem, například pomocí vyhřívací podložky nebo na horkém slunci, a důkladně změřte jejich teploty. Společnost Cislunar Aerospace navrhuje další podrobnosti a varianty tohoto projektu.
Sweet Spot
•••le joueur de tennis image od Francise Lempérii z Fotolia.com
Sportovci vědí, že každá raketa - stejně jako každá baseballová pálka nebo ping-pongové pádlo - má „sladké místo“. Tento spot produkuje nejpravdivější dopad a přenáší maximální energii do míče s nejmenším počtem extra vibrace. Kde je vaše sladké místo na raketě? Zavěste raketu na provázek a velmi lehce ji držte mezi palcem a ukazováčkem. Nechte přítele klepnout míčem na celý povrch a okraj rakety, abyste mohli mapovat, jak různá místa na raketě vytvářejí vibrace odlišně. Pokročilí studenti možná budou chtít navrhnout mechanismus pro měření vibrací, místo aby se spoléhali na subjektivní dojmy.
Měření pohybu
•••tenisový obrázek Snezany Skundric z Fotolia.com
To, jak měříme rychlost a dobu trvání míče, může být stejně zajímavé jako to, jak je vyrábíme. Společnost Cislunar Aerospace navrhuje videonahrávání tenisového podání, ale s digitální videokamerou můžete dosáhnout ještě přesnějších výsledků. Pokud zaznamenáte celé podání, dokud míč nenarazí na kurt nebo na soupeřovu raketu, můžete čas míče měřit. Sledujte záznam několikrát se stopkami. Poté posuňte záznam, snímek po snímku, z jednoho dopadu na druhý a spočítejte, kolik snímků trvá. Analyzujte pozorování stopek v porovnání s měřením po jednotlivých snímcích. Chcete-li tento experiment posunout dále, změřte vzdálenost zaznamenaného podání; pomocí měření času a vzdálenosti můžete vypočítat rychlost míče. Společnost ženských inženýrů navrhuje grafovat rychlost míče v různých bodech podél jeho dráhy.