Aina kun pallo hyppää, tiede on töissä. Aina kun urheilijan sydän sykkii, tiede on töissä. Urheilumaailma tarjoaa monia mahdollisuuksia tiedemessuhankkeille, jotka voivat saada mukaan opiskelijoiden omat edut. Jokaisen projektin tulisi aloittaa kysymyksellä. Sitten opiskelija suunnittelee kokeen tai joukon havaintoja vastaamaan siihen perustuskysymykseen. Tennisen "miten" ja "miksi" vie tieteen ajattelevat urheiluharrastajat fysiikan kentälle.
Palautustekijä
•••Warren Millarin tenniskentän kuva Fotolia.com
Mikä saa jotkut tennispallot hyppäämään enemmän tai enemmän kuin toiset? Tämä projekti tutkii pallon palautumiskerrointa pallomerkin, pallon iän ja palautumispinnan perusteella. Exploratoriumin Paul Doherty selittää, että pallon palautumiskerroin voi vaikuttaa pelin tai ottelun lopputulokseen. Tätä projektia varten opiskelijat tarvitsevat auttajaa pudottaakseen pallot ennalta määrätyltä korkeudelta - samalla korkeudella joka kerta - ja tapa mitata jokaisen pomppimisen korkeus, kuten mitattu pylväs tai seinä askelin. On erittäin tärkeää seurata, mitkä pallot ja pinnat tuottavat tuloksia, joten tee huomautuksia. Tulosten piirtäminen siirtää mittausluettelosi visuaalisesti merkitykselliseen muotoon, jonka opettajat tai katsojat voivat nähdä.
Kuuma ja kylmä
•••tennispelaajan kuva käyttäjältä jimcox40 Fotolia.com
Vaikuttaako lämpötila pomppumiseen? Kokeile erityyppistä palautumistestiä, johon on lisätty termodynamiikan elementti, tutkiakseen, muuttaako pallon kuumennus tai jäähdytys tapaa, jolla ilmanpaine vaikuttaa siihen. Käytä vähintään kuutta palloa - kolme kuumennettua ja kolme jäähdytettyä palloa. Lämmitä pallot turvallisella tavalla, kuten lämmitystyynyllä tai kuumassa auringossa, ja mittaa niiden lämpötilat tarkkaan. Cislunar Aerospace ehdottaa muita yksityiskohtia ja muunnelmia tälle projektille.
Makea paikka
•••le joueur de tennis -kuvan kirjoittanut Francis Lempà © rière alkaen Fotolia.com
Urheilijat tietävät, että jokaisella mailalla - kuten jokaisella pesäpallomailalla tai pingispongilla - on "makea paikka". Tämä spot tuottaa todellisen iskun, siirtää maksimaalisen energian palloon vähiten ylimääräistä värähtelyt. Missä makea paikka on mailassasi? Ripusta maila naruun ja pidä sitä hyvin kevyesti peukalon ja etusormen välissä. Pyydä ystävää napauttamaan mailan koko pintaa ja reunaa pallolla, jotta voit kartoittaa kuinka mailan eri kohdat aiheuttavat tärinää eri tavalla. Edistyneet opiskelijat saattavat haluta suunnitella mekanismin värähtelyjen mittaamiseksi sen sijaan, että luottaisivat subjektiivisiin vaikutelmiin.
Liikkeen mittaaminen
•••tenniskuva: Snezana Skundric from Fotolia.com
Kuinka mitataan pallon nopeus ja kesto, voi olla yhtä mielenkiintoista kuin kuinka tuotamme ne. Cislunar Aerospace ehdottaa tennispelien videonauhoittamista, mutta digitaalisen videokameran avulla saat vielä tarkempia tuloksia. Jos äänität koko palvelun, voit ajastaa pallon lennon, kunnes pallo osuu kentälle tai vastustajan mailaan. Katso tallenne useita kertoja sekuntikellolla. Siirrä sitten tallennusta kehys kerrallaan yhdestä iskusta toiseen ja laske kuinka monta kehystä se kestää. Analysoi sekuntikellohavaintosi verrattuna kuvakohtaiseen mittaukseen. Jos haluat jatkaa tätä kokeilua, mittaa tallentamasi palvelun etäisyys; aika- ja etäisyysmittausten avulla voit laskea pallon nopeuden. Naisinsinöörien yhdistys ehdottaa pallon nopeuden esittämistä sen radan eri pisteissä.