Κάθε φορά που αναπηδά μια μπάλα, η επιστήμη λειτουργεί. Κάθε φορά που η καρδιά ενός αθλητή χτυπά, η επιστήμη λειτουργεί. Ο κόσμος του αθλητισμού παρέχει πολλές ευκαιρίες για έργα επιστημονικών εκθέσεων που μπορούν να προσελκύσουν τα ενδιαφέροντα των μαθητών. Κάθε έργο πρέπει να ξεκινά με μια ερώτηση. Στη συνέχεια, ο μαθητής επινοεί ένα πείραμα ή ένα σύνολο παρατηρήσεων για να απαντήσει σε αυτό το θεμελιώδες ερώτημα. Το «πώς» και το «γιατί» του τένις μεταφέρει τους φίλους των αθλητικών επιστημών στο χώρο της φυσικής.
Συντελεστής αναπήδησης
•••καθαρή εικόνα τένις από τον Warren Millar από Fotolia.com
Τι κάνει μερικές μπάλες τένις να αναπηδούν υψηλότερα ή περισσότερες φορές από άλλες; Αυτό το έργο διερευνά έναν παράγοντα αναπήδησης μιας μπάλας, με βάση το εμπορικό σήμα της μπάλας, την ηλικία της μπάλας και την επιφάνεια αναπήδησης. Ο Paul Doherty του Exploratorium εξηγεί ότι ο παράγοντας αναπήδησης μιας μπάλας μπορεί να επηρεάσει το αποτέλεσμα ενός παιχνιδιού ή ενός αγώνα. Για αυτό το έργο, οι μαθητές θα χρειαστούν έναν βοηθό για να ρίξουν τις μπάλες από ένα προκαθορισμένο ύψος - το ίδιο ύψος κάθε φορά - και ένας τρόπος μέτρησης του ύψους κάθε αναπήδησης, όπως μια ανάρτηση ή ένας τοίχος που σημειώνεται με μετρημένη προσαυξήσεις. Είναι πολύ σημαντικό να παρακολουθείτε ποιες μπάλες και επιφάνειες αποδίδουν τα αποτελέσματα, οπότε λάβετε προσεκτικές σημειώσεις. Το γράφημα των αποτελεσμάτων θα μεταφέρει τη λίστα μετρήσεών σας σε μια οπτικά σημαντική μορφή για να δουν οι καθηγητές ή οι θεατές.
Ζεστό και κρύο
•••εικόνα παίκτη τένις από jimcox40 από Fotolia.com
Η θερμοκρασία επηρεάζει την αναπήδηση; Δοκιμάστε έναν διαφορετικό τύπο δοκιμής αναπήδησης, με ένα πρόσθετο στοιχείο θερμοδυναμικής, διερευνώντας εάν η θέρμανση ή η ψύξη της μπάλας αλλάζει τον τρόπο με τον οποίο λειτουργεί η πίεση του αέρα. Χρησιμοποιήστε τουλάχιστον έξι μπάλες - τρεις που έχουν θερμανθεί και τρεις που έχουν κρυώσει. Φροντίστε να ζεσταίνετε τις μπάλες με ασφαλή τρόπο, όπως με ένα θερμαντικό κάλυμμα ή στον καυτό ήλιο και μετρήστε σχολαστικά τις θερμοκρασίες τους. Η Cislunar Aerospace προτείνει άλλες λεπτομέρειες και παραλλαγές για αυτό το έργο.
Το γλυκό σημείο
•••le joueur de tennis εικόνα του Francis Lempà © rière από Fotolia.com
Οι αθλητές γνωρίζουν ότι κάθε ρακέτα - όπως κάθε ρόπαλο του μπέιζμπολ ή πινγκ πονγκ - έχει "γλυκό σημείο". Αυτό Το spot παράγει την πιο αληθινή πρόσκρουση, μεταφέροντας τη μέγιστη ενέργεια στην μπάλα με το ελάχιστο επιπλέον δονήσεις. Πού είναι το γλυκό σημείο στη ρακέτα σας; Κρεμάστε μια ρακέτα από μια χορδή και κρατήστε την πολύ ελαφρά μεταξύ του αντίχειρα και του δείκτη σας. Ζητήστε από έναν φίλο να αγγίξει ολόκληρη την επιφάνεια και το χείλος της ρακέτας με μια μπάλα, ώστε να μπορείτε να χαρτογραφήσετε πώς διαφορετικά σημεία στη ρακέτα δημιουργούν διαφορετικές δονήσεις. Οι προχωρημένοι μαθητές μπορεί να θέλουν να επινοήσουν έναν μηχανισμό μέτρησης κραδασμών, αντί να βασίζονται σε υποκειμενικές εντυπώσεις.
Μέτρηση κίνησης
•••εικόνα τένις από τον Snezana Skundric από Fotolia.com
Ο τρόπος μέτρησης της ταχύτητας και της διάρκειας μιας μπάλας μπορεί να είναι εξίσου ενδιαφέροντος με τον τρόπο παραγωγής τους. Η Cislunar Aerospace προτείνει να βιντεοσκοπήσετε ένα τένις, αλλά μπορείτε να έχετε ακόμη πιο ακριβή αποτελέσματα με μια ψηφιακή βιντεοκάμερα. Εάν καταγράψετε ολόκληρο το σερβίς, έως ότου η μπάλα φτάσει στο γήπεδο ή στη ρακέτα του αντιπάλου, μπορείτε να χρονομετρήσετε την πτήση. Παρακολουθήστε την εγγραφή αρκετές φορές με ένα χρονόμετρο. Στη συνέχεια, προχωρήστε την εγγραφή, καρέ σε καρέ, από τη μία επίδραση στην άλλη και μετρήστε πόσα καρέ χρειάζονται. Αναλύστε τις παρατηρήσεις του χρονόμετρου σε σχέση με τη μέτρηση καρέ-καρέ. Για να προχωρήσετε αυτό το πείραμα, μετρήστε την απόσταση της υπηρεσίας που καταγράψατε. χρησιμοποιώντας τις μετρήσεις χρόνου και απόστασης, μπορείτε να υπολογίσετε την ταχύτητα της μπάλας. Η Εταιρεία Γυναικών Μηχανικών προτείνει να γραφεί η ταχύτητα της μπάλας σε διάφορα σημεία κατά μήκος της τροχιάς της.