Za każdym razem, gdy piłka się odbija, nauka działa. Za każdym razem, gdy serce sportowca bije, nauka działa. Świat sportu stwarza wiele możliwości dla projektów Science Fair, które mogą zainteresować uczniów. Każdy projekt powinien zaczynać się od pytania. Następnie uczeń opracowuje eksperyment lub zestaw obserwacji, aby odpowiedzieć na to podstawowe pytanie. „Jak” i „dlaczego” tenisa przenosi fanów sportu o nauce w dziedzinę fizyki.
Współczynnik odbicia
•••obraz siatki tenisowej autorstwa Warrena Millara z Fotolia.com
Co sprawia, że niektóre piłki tenisowe odbijają się wyżej lub częściej niż inne? Ten projekt bada współczynnik odbicia piłki w oparciu o markę piłki, wiek piłki i powierzchnię odbijania. Paul Doherty z Exploratorium wyjaśnia, że współczynnik odbicia piłki może mieć wpływ na wynik meczu lub meczu. W tym projekcie uczniowie będą potrzebować pomocnika, który upuszcza piłki z określonej wysokości – tej samej wysokości za każdym razem - i sposób pomiaru wysokości każdego odbicia, taki jak słupek lub ściana oznaczone zmierzone przyrosty. Bardzo ważne jest, aby śledzić, które kulki i powierzchnie dają odpowiednie wyniki, więc rób dokładne notatki. Wykresy wyników przeniosą listę pomiarów do wizualnie znaczącej formy, którą będą mogli zobaczyć nauczyciele lub widzowie.
Gorący i zimny
•••Obraz tenisisty autorstwa jimcox40 z Fotolia.com
Czy temperatura wpływa na odbicie? Wypróbuj inny rodzaj testu odbicia z dodatkowym elementem termodynamiki, sprawdzając, czy podgrzewanie lub chłodzenie piłki zmienia sposób, w jaki działa na nią ciśnienie powietrza. Użyj co najmniej sześciu kulek – trzech podgrzanych i trzech schłodzonych. Pamiętaj, aby podgrzać kulki w bezpieczny sposób, np. poduszką grzewczą lub w gorącym słońcu i skrupulatnie mierzyć ich temperaturę. Cislunar Aerospace proponuje inne szczegóły i warianty tego projektu.
Słodkie miejsce
•••zdjęcie le joueur de tenis autorstwa Francisa Lempérière z Fotolia.com
Sportowcy wiedzą, że każda rakieta – jak każdy kij bejsbolowy czy wiosło do ping-ponga – ma „sweet spot”. To spot wytwarza najprawdziwsze uderzenie, przenosząc maksymalną energię do piłki przy najmniejszym dodatkowym wibracje. Gdzie jest najlepszy punkt na twojej rakiecie? Zawieś rakietę na sznurku i trzymaj ją bardzo lekko między kciukiem a palcem wskazującym. Poproś znajomego, aby stuknął piłką w całą powierzchnię i brzeg rakiety, aby móc zmapować, jak różne miejsca na rakiecie w różny sposób wytwarzają wibracje. Zaawansowani uczniowie mogą chcieć opracować mechanizm pomiaru wibracji, zamiast polegać na subiektywnych wrażeniach.
Pomiar ruchu
•••zdjęcie tenisa autorstwa Snezany Skundric z Fotolia.com
Sposób, w jaki mierzymy prędkość i czas trwania piłki, może być równie interesujący, jak sposób, w jaki je produkujemy. Cislunar Aerospace sugeruje nagranie na wideo serwu tenisowego, ale jeszcze dokładniejsze wyniki można uzyskać za pomocą cyfrowej kamery wideo. Jeśli zarejestrujesz cały serw, dopóki piłka nie dotknie kortu lub rakiety przeciwnika, możesz zmierzyć lot piłki. Obejrzyj nagranie kilka razy ze stoperem. Następnie przesuwaj nagranie klatka po klatce, od jednego uderzenia do drugiego i policz, ile klatek zajmie. Analizuj swoje obserwacje stoperem w porównaniu z pomiarami klatka po klatce. Aby kontynuować ten eksperyment, zmierz odległość zarejestrowanego serwisu; korzystając z pomiarów czasu i odległości, możesz obliczyć prędkość piłki. Stowarzyszenie Kobiet Inżynierów sugeruje tworzenie wykresów prędkości piłki w różnych punktach jej trajektorii.