Einfluss des Schwammkatapults auf die Rotation

[Bow]

Zitat von Spinshot

Die Unterschiede in der Ballkontaktzeit sind relativ aber deutlich geringer als das dazugehörige Tempo der Bälle. Die geringen Unterschiede in der Ballkontaktzeit haben IMHO einen vernachlässigbaren Einfluss auf den Effet. Gruß, Nik

Da stimme ich Dir zu, viel wichtiger bezüglich des Effets ist bei dicken Schwämmen die Kontaktfläche zum Ball.
Mein Widerspruch bezog sich aber auf Deine von mir zitierte Äusserung: langsame Bälle würden langsam, schnelle Bälle dagegen schnell herauskatapultiert. Und das ist einfach nicht richtig. Aber da spielen ja noch viele Faktoren mit, wie die verdrängte Schwammasse, die mit stärkerem Auftreffen größer wird, etc. Müßig...

Vielleicht liege ich sogar falsch, denn wenn mehr Kraft beim Auftreffen vom Ball in den Schwamm in Verformungsenergie übergeht, kann auch mehr Kraft beim Rückverformen wieder abgegeben werden, was sich auf die Ballbeschleunigung auswirkt... Puh, ich sags ja, müßig
Gruß

[JanMove]

Also ich hab mich bei der Diskussion seit längerem rausgehalten, da mich die Geschichte mit dem Katapulteffekt ziemlich verwirrte, und ich keinen Unsinn verzapfen wollte. Auf jeden Fall hab ich mir jetzt ne Theorie zusammengebastelt, und ich muss meine weiter oben getätigte Aussage teilweise revidieren. Vom physikalischen Standpunkt aus betrachtet gehen Taugenichts Betrachtungen genau in die richtige Richtung.

Zunächst einmal gehe ich davon aus, dass die maximale Rotationsabgabe (d. h. die Drehimpulsänderung) des Balles durch das angreifende Drehmoment und die diesbzgl. Dauer gegeben ist. Das Drehmoment wird im wesentlichen bestimmt durch die Oberflächengriffigkeit und das Scherverhalten ("tangentiale Elastizität") des Obergummis, während die Angriffsdauer einfach durch die Verweildauer auf dem Belag gegeben ist. Bei identischem Obergumi reduziert sich die Frage der maximalen Rotation auf die Maximierung der Verweildauer auf dem Belag. Im folgenden gehe ich nur auf die Verweildauer ein und vernachlässige Effekte des Obergummis.

So, jetzt müssen noch ein paar Begriffe definiert werden:

Unter physikalischer Elastizität verstehe ich im folgenden das Mass an Energieerhaltung beim Zusammenstoss zwischen Ball und Schläger. Als negatives Mass für die Elastizität, d. h. für die Unelastizität, ist es günstig eine Dämpfungskonstante einzuführen. Der Ball-Belag-Zusammenstoss verhält sich demnach vollkommen elastisch, wenn der Ball beim Verlassen des Belags die gleiche Geschwindigkeit hat wie beim Aufprall auf den ruhenden, fixierten Schläger. Je unelastischer der Stoss ist desto mehr Energie geht verloren und wird in Wärme umgewandelt.

Die Dehnbarkeit des Belags wird massgeblich durch dessen Härte bestimmt und kann in einem eindimensionalen Modell durch so etwas wie eine Federkonstante beschrieben werden.

Die Frage nach dem Katapult ist schwieriger zu beantworten. Meinem intuitiven Verständnis nach setzt sich der katapult aus zwei Komponenten zusammen, der Verweildauer auf dem Belag und der Elastizität im gerade definierten Sinne. Der Katapulteffekt ist demnach besonders gross, wenn die Verweildauer gross ist (d. h. der Belag hat einen stärkeren Verzögerungseffekt) und der Stoss möglichst elastisch ist, d. h. die Ballgeschwindigkeit maximal ist. Resultat ist ein verzögert herausgeschleuderter ball mit hoher Geschwindigkeit.

Warum ist nun ein härterer Belag schneller als ein weicherer Belag bei gleichem Obergummi und nicht frischgeklebt (z. B. Sriver L vs. Sriver FX)? Ein ungeklebter, weicher Belag hat eine sehr hohe Dämpfungskonstante und es geht daher sehr viel Energie, d. h. Geschwindigkeit verloren. Es ist nun interesannt, dass die Verweildauer auf dem Belag durch zwei Anteile bestimmt wird, nämlich die Federkonstante und die Dämpfungskonstante. Beim weichen Belag ist Erstere klein (d. h. stärkerer Trampolineffekt) und letztere gross, was zu einer besonders grossen Verweildauer führt. Deshalb sollte es generell besser möglich sein, den Ball in Rotation zu versetzen. Auf der anderen Seite ist die Ballkontaktzeit beim harten Belag besonders niedrig. Bei einem Bryce kommt es also darauf an genau zum richtigen Zeitpunkt ein möglichst grosses Drehmoment wirken zu lassen, und dann bekommt man auch damit noch bedingt ne gute hacke hin. Bezgl. Verweildauer ist es aber besonders "ungünstig", dass sich der Bryce meines Erachtens nach sehr, sehr elastisch verhält. Auf der anderen Seite resultiert daraus der dennoch beachtliche Katapult.

Wieso bekommt man nun in einen betonharten Chinabelag dennoch viel Schnitt rein (mal abgesehn von der evtl. vorhandenen Klebrigkeit), obwohl der Belag unter Umständen noch viel härter als der Bryce ist. Ich gehe davon aus, dass ein Chinabelag eine besonders grosse Dämpfung erzeugt (d. h. sich sehr unelastisch verhält), wodurch die Verweildauer im Vergleich zum Bryce stark erhöht wird.

Was passiert nun beim Frischkleben? Zum einen wird der Belag sicherlich weicher, was die Federkonstante reduziert und zum anderen wird der Belag elastischer, was die Dämpfungskonstante reduziert. Bzgl. Verweildauer bedeutet dies einen kompensierenden Effekt, wobei der Effekt der "Weichmacherei" den Elastizitätseffekt überwiegt (wäre in Extremfällen aber auch anders herum möglich), sodass Netto die Verweildauer etwas ansteigt, d. h. man bekommt etwas mehr Spin rein. Auf der anderen Seite erzeugt die höhere Elastizität in jedem Fall ein mehr an Tempo und ein massives Ansteigen des Katapults. Für mich folgt daraus, dass sich Frischkleben in der Regel stärker aufs Tempo als auf den Spin auswirkt (ohne die Wirkung verschiedener Frischklebetechniken diskutieren zu wollen!). Wenn der belag durchs frischkleben nicht auch gleichzeitig weicher würde, wäre die höhere Elastizität (d. h. grösserer Katapult) kontraproduktiv für die Spinabgabe an den Ball.

So weit so gut. Wieso bekomme ich nun mit meinem Cermet insbesondere beim Aufschlag weniger Schnitt rein als z. B. mit dem HP@, und warum bekomme ich beim Neos Sound weder beim Aufsschlg noch beim Top viel Schnitt rein? Beim Cermet-HP@ Vergleich kommt meines Erachtens zum Tragen, dass der Cermet noch elastischer ist als der HP@ und vor allem beim Aufschlag die Obergummieigenschaften eine wichtige (odar gar die entscheidende) Rolle spielen. Das HP-Obergummi ist sicherlich etwas griffiger als beim Cermet und hat auch eine höhere Scherelastizität, wodurch sich einfach mehr schnitt erzeugen lässt. Bei den Tops greifen wiederum mehr die Schwammeigenschaften und die Spinunterschiede werden kleiner. Beim Neos-Sound bin ich überfragt. Aehnlich wie beim Samba oder Mambo gibt es ca. 50% Spieler, die behaupten, viel Spin damit erzeugen zu können und die anderen 50% eben nicht. Vermutlich spielt da auch die individuelle Schlagtechnik noch ne Rolle. Vielleicht ist der Belag auch schon zu weich und der Ball schlägt beim Schlag voll aufs Holz durch, was evtl. die verweildauer reduziert. Das weniger an griffigkeit im vergleich zum HP@ kann so einen Unterschied nicht erklären. Da bin ich auf jeden Fall überfragt.

Hat jemand ne Idee?

Gruss,

JanMove

[Nacki]

Weiß denn wirklich niemand genau, was mit dem Katapulteffekt in den Katalogen immer gemeint ist?

[martinspin]

Hallo Nacki

Zitat von Nacki

Weiß denn wirklich niemand genau, was mit dem Katapulteffekt in den Katalogen immer gemeint ist?

Du bringst es genau auf den Punkt!

Wir sind uns nicht mal einig was Elastizität ist. Für JanMove ist es die maximale Energieerhaltung beim Auftreffen des Balls. Für mich ist es eher umgekehrt: Je poröser der Schwamm, umso dehnbarer ist er und umso höher ist die Verweildauer.

[JanMove]

Zitat von martinspin

Hallo Nacki

Du bringst es genau auf den Punkt!

Wir sind uns nicht mal einig was Elastizität ist. Für JanMove ist es die maximale Energieerhaltung beim Auftreffen des Balls. Für mich ist es eher umgekehrt: Je poröser der Schwamm, umso dehnbarer ist er und umso höher ist die Verweildauer.

Physikalisch gesehen kan man den Begriff der Elastizität auf zwei Dinge anwenden. Zum einen auf die Energieerhaltung bei der Stossdynamik, so wie ich es gemacht habe, oder aber auf die Dehneigenschaften des Materials, wobei dann im linearen (Hooke'schen) Bereich die Federkonstante diese Eigenschaft im Sinne von Dehnbarkeit des Materials beschreibt (nur für Experten: bzw. im generell anisotropen Fall der Tensor der elastischen Konstanen [Moduln], dessen Koeffizienten wiederum mit dem E-Modul, G-Modul, ... usw. zusammenhängt). An diesen Definitionen gibt's nichts zu rütteln. Das sind auch keine Konstrukte von mir. Mit der Porösität des Materials hat die Elastizität zunächst einmal direkt nichts zu tun, indirekt aber natürlich schon.
Die Sache mit dem Katapult ist anders. Das hierzu Geschriebene beruht nur auf meinen eigenen Ueberlegungen. Für mich wäre es interessant zu wissen, was TT-Firmen bzw. Belagsingenieure genau darunter verstehen!!

[Spinshot]

Ich befürchte, Katapult ist ein nicht brauchbarer Marketing-Gag von dem man sich begrifflich inzwischen nicht mehr lösen kann.

Gruß, Nik

[martinspin]

@JanMove
Hallo

In der Physik wird, wenn die Elastizität von Material beschrieben wird, von Elastizitätsmodul gesprochen. Wie von dir schon angedeutet kann das Elastizitätsmodul mit der folgenden Formel (allgemeines Hook'sches Gesetz) beschrieben werden.

Spannung (Kraft/Fläche) = Elastizitätsmodul * Dehnung

oder

Elastiziätsmodul = Spannung / Dehnung

Je mehr sich das Material bei konstanter Krafteinwirkung dehnt, umso kleiner wird das Elastzizitätsmodul. Stahl hat mitunter das höchste EM und lebende Zellen haben ein sehr kleines EM.

Umgangssprachlich sprechen wir bei kleinem EM von elastischer Beschaffenheit des Materials.

Frage an dich: Hast du eine physikalische Formel zur Hand, die deine dynamische Sicht der Elastizität beschreibt?

Was meinen nun die Hersteller mit Elastizität?

Wir können erst verbindlich über das Thema weiterdiskutieren, wenn wird wissen, was die Hersteller unter den Begriffen Elastizität und Katapult verstehen.

Ich werden mich als gezwungenermassen mit einige Firmen in Kontakt treten, um herauszufinden, wie die das sehen.


Bis dann!

Gruss
Martin

PS Bin echt froh, habe ich diesen Threat eröffnet! Es wird offenbar schon seit Jahren über Materialfragen diskutiert, ohne dass die gebräuchlichsten Begriffe überhaupt einmal verbindlich definiert werden können.

[JanMove]

@ Spinshot

Marketing-Gag hin oder her. Jeder hat doch irgendwie ein persönliches Empfinden für den Katapult eines Belags. ich halte den Cermet z.B. für extrem katapultfreudig. Somit muss sich diese Grösse auch physikalisch beschreiben lassen!

@ martinspin

Wenn Du mit "dynamischer Sicht" die Elastizität beim Zuasammenstoss meinst, dann wird die durch einen Stosskoeffizienten k beschrieben, der Werte zwischen 0 (vollkommen unelastisch) und 1 (vollkommen elastisch) annehmen kann.
Wenn Du dir den Schwamm als schwingendes Trampolin vorstellst, dann beschreibt der E-Modul die Schwingungsfähigkeit des Schwammes und k so etwas wie die Dämpfung der Schwingung, die auf den Ball einwirkt.
Ich glaube übrigens nicht, dass Du von den TT-Firmen ne vernünftige Auskunft erhalten wirst!

[Bow]

@Martinspin:
Naja, also vollkommen unwissend sind wir ja nun nicht.
Du schreibst ja oben richtigerweise: Spannung (F/A)= E-Modul * Dehnungskoeff.
Das heisst ja nichts weiter, als dass bei gleichem Kraftangriff auf gleicher Fläche, ein "elastischerer" Belag einen kleineren E-Modul und daher größeren Dehnungskoeff. hat. Das heisst, die Verformung ist bei einem elastischeren Belag größer.
Es stellt auch kein Problem dar, dass unser Ball in einen elastischeren Belag (bei gleicher Kraft) tiefer eintauchen kann, da sich die gleiche Kraft (v * m) dann nur auf eine größere Fläche verteilt.
Problematisch ist höchstens das Drehmoment, das ja auch angreift, wenn der ankommende Ball Rotation besitzt.
Ups, muss weg, später evtl. mehr, wenn mir dazu noch was einfällt
Gruß

[martinspin]

@Bow

Nicht, dass wir unwissend sind, nur können wir uns auf keine gemeinsame Terminologie einigen. Das wäre aber nötig, um in Zukunft über die Eigenschaften von Schwamm und Obergummi zu "fachsimpeln"

Ich habe der Firma Joola geschrieben, die ja diese Site sponsort und sie um Begriffserklärungen und Spieleigenschaften zu den folgenden Begriffen gebeten:

weich-elastisch, dynamisch-elastisch, herauskatapultieren und feinporiger Untergummi.

Ich hoffe schon die Firma antwortet. Wenn nicht, wär's gut, wenn es Leute gäbe, mit der einen oder anderen Beziehung zu den diversen in Deutschland ansässigen Firmen. Diese Leute könnten sich dann erfolgreicher mit den Anfragen an diese Firmen wenden.
Wäre sowieso gut, wir hätten im Forum einen ein paar direkte Drähte zu der einen oder andern Firma.

Grundsätzlich finde ich die physikalische Sicht schon interessant.

Andererseits sollten doch die wenigen Faktoren (Schwammstärke, Schwammhärte, Elastizität von Ober- und Untergummi, Einfluss der NI/NA, Griffigkeit, Schnelligkeit/Geschwindigkeit/Beschleunigung im Zusammenhang mit Frischkleben) einfacher zu erklären sein.

Gruss
martinspin