ทุกครั้งที่ลูกบอลกระดอน วิทยาศาสตร์กำลังทำงาน ทุกครั้งที่หัวใจของนักกีฬาเต้น วิทยาศาสตร์กำลังทำงาน โลกแห่งกีฬามีโอกาสมากมายสำหรับโครงการนิทรรศการวิทยาศาสตร์ที่สามารถดึงความสนใจของนักเรียนเองได้ ทุกโครงการควรเริ่มต้นด้วยคำถาม จากนั้นนักเรียนจึงคิดค้นการทดลองหรือชุดข้อสังเกตเพื่อตอบคำถามพื้นฐานนั้น "อย่างไร" และ "ทำไม" ของเทนนิสนำแฟนกีฬาที่มีใจรักวิทยาศาสตร์มาสู่สาขาฟิสิกส์
ปัจจัยตีกลับ
•••ภาพเทนนิสโดย Warren Millar จาก Fotolia.com
อะไรทำให้ลูกเทนนิสเด้งขึ้นหรือเด้งมากกว่าลูกอื่น? โครงงานนี้ศึกษาปัจจัยการกระเด้งของลูกบอล โดยพิจารณาจากแบรนด์ของลูกบอล อายุของลูกบอล และพื้นผิวการกระดอน Paul Doherty จาก Exploratorium อธิบายว่าปัจจัยการกระเด้งของลูกบอลอาจส่งผลต่อผลลัพธ์ของเกมหรือการแข่งขัน สำหรับโครงงานนี้ นักเรียนจะต้องใช้ผู้ช่วยในการโยนลูกบอลจากความสูงที่กำหนดไว้ - ความสูงเท่ากัน แต่ละครั้ง -- และวิธีวัดความสูงของการตีกลับแต่ละครั้ง เช่น เสาหรือกำแพงที่มีเครื่องหมายวัดอยู่ เพิ่มขึ้น การติดตามว่าลูกบอลและพื้นผิวใดให้ผลลัพธ์นั้นเป็นสิ่งสำคัญมาก ดังนั้นให้จดบันทึกอย่างระมัดระวัง การสร้างกราฟผลลัพธ์จะโอนรายการการวัดของคุณไปเป็นรูปแบบที่สื่อความหมายทางสายตาเพื่อให้ครูหรือผู้ชมได้เห็น
ร้อนและหนาว
•••ภาพนักเทนนิสโดย jimcox40 จาก Fotolia.com
อุณหภูมิมีผลต่อการตีกลับหรือไม่? ลองใช้การทดสอบการกระดอนแบบอื่น โดยเพิ่มองค์ประกอบทางเทอร์โมไดนามิกส์ เพื่อตรวจสอบว่าการทำความร้อนหรือความเย็นของลูกบอลจะเปลี่ยนวิธีที่แรงดันอากาศกระทำต่อลูกบอลหรือไม่ ใช้ลูกบอลอย่างน้อยหกลูก - สามลูกที่ร้อนและสามลูกที่เย็น ตรวจสอบให้แน่ใจว่าได้อุ่นลูกบอลด้วยวิธีที่ปลอดภัย เช่น โดยใช้แผ่นทำความร้อนหรือกลางแดดที่ร้อนจัด และวัดอุณหภูมิของลูกบอลอย่างระมัดระวัง Cislunar Aerospace แนะนำรายละเอียดและรูปแบบอื่นๆ สำหรับโครงการนี้
The Sweet Spot
•••le joueur de Tennis image โดย Francis Lempérière จาก Fotolia.com
นักกีฬารู้ว่าไม้แร็กเก็ตทุกชนิด เช่น ไม้เบสบอลหรือไม้พายปิงปองทุกตัวมี "จุดที่น่าสนใจ" นี้ สปอตสร้างการกระแทกที่แท้จริงโดยส่งพลังงานสูงสุดเข้าสู่ลูกบอลด้วยค่าพิเศษน้อยที่สุด การสั่นสะเทือน จุดที่น่าสนใจของแร็กเกตของคุณอยู่ที่ไหน? แขวนแร็กเกตจากเชือกแล้วจับไว้เบาๆ ระหว่างนิ้วโป้งกับนิ้วชี้ ให้เพื่อนเคาะพื้นผิวทั้งหมดและขอบไม้ด้วยลูกบอลเพื่อให้คุณสามารถแมปว่าจุดต่างๆ บนแร็กเกตสร้างการสั่นสะเทือนแตกต่างกันอย่างไร นักเรียนขั้นสูงอาจต้องการคิดค้นกลไกในการวัดการสั่นสะเทือน แทนที่จะอาศัยความประทับใจส่วนตัว
การวัดการเคลื่อนไหว
•••ภาพเทนนิสโดย Snezana Skundric จาก Fotolia.com
วิธีที่เราวัดความเร็วและระยะเวลาของลูกบอลนั้นน่าสนใจพอๆ กับวิธีที่เราผลิตลูกบอล Cislunar Aerospace แนะนำให้ถ่ายวิดีโอการเสิร์ฟเทนนิส แต่คุณจะได้ผลลัพธ์ที่แม่นยำยิ่งขึ้นด้วยกล้องวิดีโอดิจิทัล หากคุณบันทึกการเสิร์ฟทั้งหมด จนกว่าลูกบอลจะกระทบคอร์ทหรือแร็กเกตของฝ่ายตรงข้าม คุณสามารถจับเวลาการบินของลูกบอลได้ ดูการบันทึกหลายครั้งด้วยนาฬิกาจับเวลา จากนั้นเลื่อนการบันทึก ทีละเฟรม จากผลกระทบหนึ่งไปยังอีกเฟรมหนึ่ง และนับจำนวนเฟรมที่ต้องการ วิเคราะห์การสังเกตนาฬิกาจับเวลาของคุณเทียบกับการวัดแบบเฟรมต่อเฟรม หากต้องการทำการทดลองนี้ต่อไป ให้วัดระยะทางของการเสิร์ฟที่คุณบันทึกไว้ โดยใช้การวัดเวลาและระยะทางของคุณ คุณสามารถคำนวณความเร็วของลูกบอลได้ Society of Women Engineers แนะนำให้สร้างกราฟความเร็วของลูกบอลที่จุดต่างๆ ตามวิถีของลูกบอล