Varje gång en boll studsar är vetenskapen på jobbet. Varje gång en idrottares hjärta slår är vetenskapen på jobbet. Sportvärlden ger många möjligheter till vetenskapliga mässprojekt som kan engagera elevernas egna intressen. Varje projekt bör börja med en fråga. Sedan skapar eleven ett experiment eller en uppsättning observationer för att svara på den grundläggande frågan. Tennisets "hur" och "varför" tar vetenskapssinnade sportfans till fysikområdet.
Studsfaktor
•••tennisnätbild av Warren Millar från Fotolia.com
Vad får vissa tennisbollar att studsa högre eller fler gånger än andra? Detta projekt undersöker en bolls studsfaktor, baserad på bollens märke, bollens ålder och studsytan. Exploratoriumets Paul Doherty förklarar att en bolls studsfaktor kan påverka resultatet av ett spel eller en match. För detta projekt behöver eleverna en hjälpare för att släppa bollarna från en förutbestämd höjd - samma höjd varje gång - och ett sätt att mäta höjden på varje studs, till exempel en stolpe eller vägg markerad med uppmätt steg. Det är mycket viktigt att hålla reda på vilka bollar och ytor som ger resultatet, så ta noggranna anteckningar. Genom att grafera resultaten överförs din mätlista till en visuellt meningsfull form för lärare eller tittare att se.
Varm och kall
•••tennisspelarebild av jimcox40 från Fotolia.com
Påverkar temperaturen studs? Prova en annan typ av studsestest, med ett extra element av termodynamik, undersök om uppvärmning eller kylning av kulan förändrar hur lufttrycket verkar på den. Använd minst sex bollar - tre som värms upp och tre som kyls. Var noga med att värma upp bollarna på ett säkert sätt, till exempel med en värmedyna eller i den heta solen, och mät noggrant deras temperaturer. Cislunar Aerospace föreslår andra detaljer och variationer för detta projekt.
The Sweet Spot
•••le joueur de tennis bild av Francis Lempérie från Fotolia.com
Idrottare vet att varje racket - som varje basebollträ eller bordtennis - har en "sweet spot". Detta spot ger den verkligaste effekten, överför maximal energi till bollen med minst extra vibrationer. Var är sweet spot på din racket? Häng en racket från en snö och håll den mycket lätt mellan tummen och pekfingret. Låt en vän knacka på racketens hela yta och kant så att du kan kartlägga hur olika fläckar på racketen skapar vibrationer på olika sätt. Avancerade studenter kanske vill utveckla en mekanism för att mäta vibrationer snarare än att förlita sig på subjektiva intryck.
Mäta rörelse
•••tennisbild av Snezana Skundric från Fotolia.com
Hur vi mäter en bolls hastighet och varaktighet kan vara lika intressant som hur vi producerar dem. Cislunar Aerospace föreslår videofilmning av en tennisservering, men du kan få ännu mer exakta resultat med en digital videokamera. Om du spelar in hela serven, tills bollen träffar banan eller motståndarens racket, kan du ställa in tid på bollen. Titta på inspelningen flera gånger med ett stoppur. Fortsätt sedan inspelningen, bild för bild, från en inverkan till den andra, och räkna hur många bilder det tar. Analysera dina stoppurobservationer kontra din ram-för-bild-mätning. För att ta detta experiment längre, mäta avståndet till den servering du spelade in; med hjälp av dina tids- och avståndsmätningar kan du beräkna bollens hastighet. Society of Women Engineers föreslår att kartlägga bollens hastighet vid olika punkter längs banan.