Ballkontaktzeit mit dem Belag?

[pibach]

Zitat von Haureinis Tango

Warum nicht? Was wäre schlimm daran, wenn eine fundierte Bestimmung als Ergebnis hätte: Bei Tischtennisschlägern lassen sich Ballkontaktzeiten zwischen 1 - 10 ms messen.

Dazu müsste es ja fundierte Messreihe geben. Gibt es soweit ich weiß aber nicht!

Trotz deines allgemein lesenswerten Thread- und Video-Links, danke, sind dort aber auch keine belastbaren Zeitspannen dokumentiert.

Eben

Ein guter Punkt ist m.E. die Unterscheidung in senkrechte und tangentiale Schläge. Auch wenn es halbwegs plausibel ist, daß tangentiale Ballkontakte länger dauern könnten, wäre das irrlichternde Wikipedia-Beispiel des 170km/h-Schmetterballs mit "nur etwa 1/1000 Sekunde" Berührzeit dann schon eher wieder ein Gegenargument (denn solche Bälle sind in der Regel mit heftigem Oberschnitt versehen).

Jedenfalls dürften die kürzesten Kontaktzeiten bei rein orthogonalem Absprung zu erreichen sein, mit dünnem Belag, am besten "Brettchen", und steifem Holz. Der Kontaktweg ist bei so einem orthogonalen Schlag begrenzt, maximal ein paar Millimeter.

Aus der Frosch-Mathematik geht hervor, dass bei tangentialen Schlägen viel längere Kontaktwege von etwa 1-3cm entstehen können. Die längsten Kontaktwege entstehen, wenn die Schlagbewegung gekrümmt ist (Klappschlag oder Banana Flip). Und natürlich maximal dickem Belag, plus weichem/elastischem Holz.

[pibach]

Zitat von Deserteur

@pibach Ich denke, die 1 ms kommen aus Auflösungsproblemen (Kamera löst Zeit von nur einer Millisekunde auf) und der Interpretation des Balles als Feder. Man vernachlässigt dabei einfach die Viskoelastizität.

Ich vermute, es wurde dabei nur der orthogonale/rotationslose/unbeschleunigte Fall untersucht. Das Material und die Schlaghärte haben dabei nur geringen Einfluss auf die Kontaktzeit, da sich bei höherem Impact bzw. dünneren Belägen auch der Ball stärker verformt. Die Unterschiede lagen dann offenbar unterhalb deren Messgenauigkeit.

[Schrottkopf]

Zitat von Deserteur

Die mit der höheren Frequenz bestimmt die Dauer des Kontaktes.

Fehlt in dieser Betrachtung nicht irgendwo noch der Bezug zum Winkel?

Bei einem frontal getroffenen Ball, der je nach Belag bis aufs Holz durchschlägt, wirkt sich die Frequenz des Holzes sicher ganz anders aus, als bei einem vorwiegend tangentialen, bei dem der Großteil der Energie von Obergummi und Schwamm umgewandelt wird.

Wenn der Ball absolut perfekt frontal getroffen würde, spielt die horizontale Komponente keine Rolle, egal wie hoch sie auch immer sein mag. Zumindest theoretisch ist es ja auch möglich, den Ball perfekt tangential zu treffen, ohne dass eine vertikale Komponente auftritt, so dass die Frequenz des Holzes die Zeit nicht beeinflussen könnte.

In der Realität gibt es natürlich keinen perfekten Schlag und es spielen mehr oder weniger kontrolliert beide Komponenten für die Zeit eine Rolle. Aber winkelunabhängig zu sagen, die höhere Frequenz hat immer recht, erscheint mir etwas zu einfach...

Leider scheitern meine Versuche, den Ball perfekt tangential zu treffen, meist kläglich

[Deserteur]

@pibach Kontaktwege sind wurscht. Das Federmodell beschreibt den Ball zwar nicht gänzlich, ist aber insoweit noch akkurat, dass Kontaktwege/Auslenkung keinen Einfluss auf die Kontaktzeit haben. Die Frosch'sche Beschreibung finde ich persönlich auch ganz gut, aber man sollte eines nicht vergessen:
1. es wurden Annahmen getroffen. Es wurde nie geprüft, inwieweit diese zutreffen.
2. der experimentelle Nachweis fehlt gänzlich (stelle ich mir auch schwer vor).
Dementsprechend ist Froschs Modell eine Hypothese. Mehr nicht. Mich würde sowieso mal Interessieren, wo du die Sicherheit hernimmst, dass die Kontaktzeiten bei größer 1 ms liegen. Arbeitest du bei einem Hersteller und hast Daten, die nicht veröffentlicht werden dürfen?

@schrottkopf perfekt tangential treffen geht nicht. Du brauchst eine Normalkraft, um Reibung zu übertragen. Diese Normalkraft wirkt senkrecht zur Oberfläche (wie der Name schon sagt) und löst somit quasi die senkrechte Feder aus. Wenn diese Feder in ihre Ursprungslage zurückkehrt (also eine halbe Schwingung durchmacht) verliert der Ball Kontakt zum Gummi und fliegt aus dem Schläger.

[pibach]

Zitat von Schrottkopf

Fehlt in dieser Betrachtung nicht irgendwo noch der Bezug zum Winkel?

Unter der Annahme, dass es ideale Federn sind, sich die Überlagerung der Materialien so annähern lässt und diese Federn nicht durchschlagen, würde der Winkel (und auch der Kontaktweg) keine Rolle spielen.
In der Realität sind es aber keine idealen Federn (sondern Polymere bzw. Holz oder Ball in Kombination). Die Kraft-Dehnungs-Kurve ist also nicht linear, sondern mit Progression. Und zwar so stark, dass das Federmodell hier nicht passt.

Außerdem ist der Schläger in der Realität nicht fix montiert, sondern in der Hand eines Spielers. Das Resonanzverhalten der Komponente Hand (z.B. beim passiven Block, also ohne "aktiven" Bewegungsbeitrag) müsste man in das Modell einbeziehen.

Aktiv gespielt kann der Bewegungsablauf beschleunigt und ggf. auch gekrümmt sein. Der Spieler führt den Schläger dem Ball nach und gibt dabei weiter etwas Energie zur Beschleunigung ein. Zusätzlich kann der Spieler den Anstellwinkel verändern, und/oder den Schläger auch in einem Bogen führen. Dadurch lässt sich das Absprungverhalten beeinflussen, also das Resonanzverhalten des orthogonalen bzw. tangentialen Anteils.

Maximale Kontaktzeit und maximaler Spin ergibt sich, wenn die orthogonale Kontaktphase zeitgleich mit der tangentialen Kontaktphase beendet wird, der Belag also die gesamte in der Belagscherung gespeicherte Energie wieder an den Ball abgegeben kann.

[Deserteur]

@pibach meine Frage zur Sicherheit bitte beantworten.

[pibach]

Was soll so eine Frage?

[Haureinis Tango]

Gesetzt die Attack-Phase im Schlaggeräusch repräsentiert die Kontaktzeit des Balles am Schläger, dann finde ich keinen signifikanten Unterschied, ob ich den Ball ca. 2 m hoch ohne Spin oder mit starkem Spin schlage. Die beiden Audioaufnahmen davon habe ich im Bild unten übereinander gelegt, der markierte Bereich entspricht auch diesmal wieder ~2 ms.

@pibach
Den Begriff "Kontaktweg" benutzt nichtmal A. Frosch selbst. Wie definierst Du den für dich?

Desweiteren taucht jetzt wieder der etwas missverständliche Begriff des Nachführens auf. Sollte die Kontaktzeit im Bereich von wenigen ms liegen, kann man nicht willentlich nachsteuern oder nachführen.

Vermutlich meinst Du mit Nachführen deshalb Schlägerbewegungen (z.B. auch gekrümmte Schlagkurven), die man bereits vor dem Ballkontakt antizipiert hat und die dann zwar zu einer bestimmten Ballkontaktzeit führen, aber während dieser Zeit nicht mehr nachsteuerbar sind.

[Deserteur]

Zitat von pibach

Was soll so eine Frage?

Du redest die ganze Zeit davon, dass reale Kontaktzeiten > 1 ms sind und das aber felsenfest. Deswegen Frage ich: Hast du andere Daten als wir oder ist das einfach deine persönliche Überzeugung? Wenn das deine persönliche Überzeugung ist, dann muss ich leider sagen, dass das für mich (wissenschaftlich gesehen) wertlos ist.

[Haureinis Tango]

Ich habe hier mal eine Zeitlupe gefunden:


Ausgerechnet der point-of-interest ist nicht genau zu erkennen. Der Berührpunkt könnte noch so bei Zeitmarke 75 ms liegen, aber der lift-off?