Het effect van het effect

Onderwerp:

Marieke Coenen en Maartje Schillings.

Bij balsporten als tennis is niet alleen de snelheid van de bal belangrijk, maar ook de draaiing oftewel het effect. Een effectloze bal wordt bereikt door de racket loodrecht op de richting van de bal te slaan. Een bal kan rotatie meekrijgen door de racket als het ware langs de bal te strijken. Hierdoor zal de bal een andere baan beschrijven. Marieke en Maartje hebben de baan van twee verschillend bewegende ballen onderzocht; één zonder effect en één met. Ze wilden weten of de baan parabolisch is als de bal onder een hoek van 30° weggeschoten wordt. Bij de effectloze bal is er geen reden om aan te nemen dat dit niet het geval zou zijn. Ze denken echter dat de bal met effect een kortere baan beschrijf en steiler naar beneden valt. Voor het wegschieten van de bal is een veer gebruikt. Deze is bevestigd aan een houten plankje en geplaatst in een kartonnen buis. Het plaatje is in een statief geplaatst, zodanig dat de afschiethoek 30° was. Met een cocktailstamper die in de veer geschoven is, kan de bal afgevuurd worden.

Door de uitwijking steeds gelijk te houden, is de bal elke keer met dezelfde kracht weggeschoten. De baan van de bal is gefotografeerd met een meetlat op de achtergrond. Er zijn enkele tientallen metingen verricht van de bal zonder effect. Om de bal effect mee te geven, is de onderkant van de buis afgeplakt met aluminiumfolie en tape. Hierdoor ondervindt de bal wrijving en wordt hij met rotatie afgevuurd. De opstelling is verder niet veranderd. Uit de foto’s blijkt dat de effectloze bal inderdaad een parabolische baan beschrijft:

y=-0.0064(x-61)2 + 26

Hierbij is het nulpunt genomen bij het afvuurpunt.

De baan van de bal met effect lijkt gedeeltelijk op een parabool, en wel vanaf de top. De bal is dan waarschijnlijk ‘uitgedraaid’. Deze bal bereikt eerder de top en beschrijft dus zoals verwacht een kortere baan. Deze baan is echter niet wiskundig geanalyseerd, er kan dus niets met zekerheid gezegd worden. Bovendien zijn er veel metingen verricht met het blote oog vanwege de onduidelijkheid van de foto’s. Het gebruik van een stroboscoop hielp niet. Bij het bepalen van de baan is het belangrijk dat je steeds vanuit dezelfde hoek kijkt. Maartje en Marieke hebben geprobeerd deze onnauwkeurigheden te minimaliseren. Toch is er een afwijking in de meetresultaten oplopend tot 21%.