Påvirker temperaturen hvor høyt en tennisball vil hoppe?

Hvis du ønsker å legge til litt vennlig sabotasje til din tennis motstanders spill, bør du vurdere å peke på noen av hans tennisballer i fryseren på forhånd. Når en tennisballs temperatur endrer seg, blir ballens gassfylte kjerne en interessant reaksjon. Mens en temperaturendring i en retning har en høye studsende effekt, reduserer en temperaturendring i den andre retning ballens hoppende evner.

Justering av temperaturen påvirker tennisballens sprett. (Bilde: Thinkstock Images / Stockbyte / Getty Images)

Hvorfor Balls Bounce

Anatomien til en tennisball har en hul gummilignende kjerne fylt med gass. Molekylene som utgjør gass er relativt uorganiserte; de glir lett rundt og over hverandre for å fylle opp plass de okkuperer. Som sådan kan gassmolekyler enkelt utvides eller kontraheres. Når en tennisball treffer bakken, presser kraften seg opp mot ballen, skyver den nedre overflaten av ballen inn og komprimerer gassen inne i kjernen. Når tennisballen vender tilbake til sin normale form, virker gassen inne i ballen som en fjær og får ballen til å hoppe inn i luften.

Varmt mot kaldtemperatur

Trykket av gassen inne i ballen bestemmer til slutt hvor høyt tennisballen vil sprette. Den vitenskapelige ligningen for å bestemme trykket av gass er "p = rRT," hvor "p" er trykket, "r" er tettheten, "R" er en konstant spesifikk for gassen og "T" er temperatur. Hvis tettheten og konstanten forblir den samme, resulterer en høyere temperatur i høyere trykk, mens en lavere temperatur resulterer i lavere trykk. Når temperaturen øker, ekspanderer gassmolekylene inne i tennisballen. Etter hvert som molekylene ekspanderer, øker deres energi når de spretter rundt mer urettmessig. Denne økte energien og bevegelsen resulterer i en høyere sprette. På den annen side fører en temperaturnedgang til at gassmolekylene trekkes sammen og beveger seg langsommere. Som et resultat har en kald ball en mye lavere sprette.

Lett eksperiment

Dette vitenskapelige mysteriet kan demonstreres hjemme eller på skolen med et enkelt eksperiment. Samle 15 til 20 tennisballer og et målebånd. Plasser fire tennisballer i en fryser, fire i kjøleskap, fire ved romtemperatur og fire ute i solen. La tennisballene være på plass i minst en til tre timer, om mulig. Når du er klar, fjern ballene individuelt og slipp dem fra en forhøyet posisjon. Få en annen person til å måle og registrere hvor høyt ballen spretter. Fortsett samme fremgangsmåte til alle ballene er testet. Du bør oppdage at de oppvarmede ballene spretter høyest, etterfulgt av romtemperaturballene, deretter de kjølte ballene, med de frosne tennisballene som spretter minst.

Vinterjusteringer

Under et spill tennis, stoler de fleste spillere på ballens hurtige sprett for å hjelpe dem å spille og score. Men om vinterens kjølige temperaturer, kan den ballen bli din fiende. For å oppveie ballens avtagende sprett anbefaler Tennis.com-nettsiden at strengen din racket er 2 pund lavere om vinteren.