Il pavimento influisce sul rimbalzo della pallina?

il tema del rimbalzo della palla è sempre stato discusso in tutte le salse possibili, ma salvo dire che a parità di tavolo e differenza di pavimento il rimbalzo cambia, non siamo andati molto avanti. è anche vero che mancano le basi della fisica per valutare oggettivamente un "progetto" e mancano anche gli strumenti per poter misurare e dedurre un qualsiasi possibile risultato.

io la penso così:
il punto del problema è la reazione del pavimento quando sollecitato dall'impatto della palla. si potrebbe pensare che il sistema è inerzialmente così grande (come masse a confronto: 43 kg mezzo tavolo rispetto a 2,7-2,8 gr di palla, rapporto peso = 15357:1) che non ci dovrebbero essere differenze.
poi però penso che c'è la propagazione dell'onda d'urto, che parte dalla superficie e una parte va giù e su per i piedi del tavolo, riflettendosi in maggiore o minore grado in dipendenza della durezza del pavimento (parlo solo di elementi verticali, niente rotazione o coefficienti di attrito della superficie del tavolo!). così ragionando capisco meglio perchè la palla si "frena" un pochino di più se il pavimento è più morbido, perchè una parte dell'onda viene assorbita dal pavimento e non più restituita alla palla.
la velocità di propagazione del suono nel legno è elevata: ca. 3800 m/s. Vuol dire che questa onda ci mette 76 cm x 2 / 3800 = 0,00004 s oppure 400 us a tornare alla palla. l'impatto della palla sul tavolo provoa la deformazione elastica della palla, questa deformazione ha un suo tempo che non sono in grado di valutare, ma spannometricamente vorrei pensare in 0.001...0,01 s, ovvero: 1...10 ms.
da questa mia deduzione (spero giusta) si capirebbe effettivamente la differenza del rimbalzo più accentuato se il pavimento è più duro rispetto ad un pavimento più attutivo.
su questa falsa riga (forse) e aggiungendo ovviamente il coefficiente di attrito della superficie del tavolo si potrebbe capire il perchè delle palle che si fermano o schizzano.

l'ho buttata lì. magari un fisico o qualche altra mente erudita potrà confermare o distruggere queste mie supposizioni.
attendo commenti!

 

Il problema degli addetti alla fisica è che non parametrizzano correttamente il problema, sottovalutando grandezze che possono essere decisive: a spanne direi che le frequenze di risonanza del sistema tavolo-pavimento potrebbero risultare decisive e spiegare le differenze di rimbalzo dello stesso tavolo su superfici differenti, visto che stiamo considerando una pallina di pochi grammi.
È un problema simile a quello che si verifica in economia, e determina la differenza tra un Mario Monti ed uno Shinzo Abe, se @Giorno mi passa l'OT...

 

aggiorno un calcolo: i supporti dei tavoli, anzichè in legno (v=3800m/s) li calcolo in acciaio (v=6000m/s):

la velocità di propagazione del suono nell'acciaio è ancor più elevata: ca. 6000 m/s. Vuol dire che questa onda ci mette 76 cm x 2 / 6000 = 0,00025333s oppure 253 us a tornare alla palla (37% più veloce a tornare rispetto al legno). *
riguardo alla deformazione della palla e il tempo che questa deformazione necessita non ho trovato alcun dato oggettivato, perciò rimango con i miei spannometrici 0.001...0,01 s, ovvero: 1...10 ms. (fattore 5..50 volte più lento con gambe in acciaio, 1..10 volte più lento con gambe in legno).

* a onor del vero bisognerebbe suddividere l'altezza 76 con in 2,2..2,5 cm in legno + (76 - 2,2..2,5) cm in acciaio, ma non credo che faccia differenza, specialmente nella precisione "spannometrica" utilizzata.

tutto ovviamente empiricamente

buona domenica!

 

Sono abbastanza sicuro che una tale differenza non "dovrebbe" influenzare troppo il rimbalzo ...
ma c'è un piccolo particolare forse trascurato... la massa del tavolo è STATICA mentre quella della pallina è DINAMICA ...
nel senso che se riuscissimo a tirare una pallina da 3 grammi a 300Kmh ...
in altre parole l'energia necessaria a dare risultati EVIDENTI con un peso di soli 3 GRAMMI sarebbe data dalla velocità... Bisogna anche CONSIDERARE che l'energia non si disperde solo in verticale( verso il pavimento) ma anche sul PIANO in orizzontale e che le gambe del tavolo non sono spesso legate in maniera SOLIDISSIMA al piano ma tramite mezzi "elastici"...

Quindi nel NOSTRO caso sarebbe piu' semplice che qualcuno inserisse SOTTO i PIEDI del TAVOLO 4 PEZZI di GOMMA o SIMILE per fare un ESPERIMENTO in "doppio cieco" stesso PAVIMENTO di gioco e stesso POSTO ;-)


FATECI SAPERE che sono CURIOSO !"!!!!

 

Il pavimento influenza eccome il rimbalzo.
È fisica.
Un corpo che emette un suono è un corpo elastico.
Il grado di elasticità dei materiali su cui la palla rimbalza, emettendo un suono, influenza io rimbalzo, così come la fase passiva o negativa della sinusoide che ne rappresenta il suono.
Il pavimento, a seconda del materiale, condiziona la flessibilità e l’elasticità Del tavolo con la
possibilità di “controfase”, un effetto che può annullare le vibrazioni sonore e, parallelamente, anche il rimbalzo.
Basterebbe poggiare una chitarra acustica sul parquet o su un pavimento in gomma per vedere amplificato o smorzato il suono e le vibrazioni del corpo elastico che il suono rappresenta.
Una pallina così leggera come quelle che usiamo può facilmente risentire della differenza di flessibilità tra cemento gomma o parquet.

Lo stesso può avvenire per le nostre articolazioni.

 

Vediamo di chiarire la faccenda utilizzando un po' di meccanica razionale.

Premesse:
a) Supponiamo per semplicità che il rimbalzo sia perfettamente verticale e senza spin.

b) Supponiamo che sia il tavolo che la pallina abbiano rigidezza infinita (Ovviamente nè il tavolo nè la pallina sono a rigidezza infinita, ma questo non ci riguarda perchè a noi interessa l'effetto del pavimento, per cui il peggioramento del rimbalzo generato dall'elasticità del tavolo non ci interessa).

Le leggi della fisica dicono che:
1) l'energia cinetica della pallina al momento dell'impatto, meno l'energia persa nell'impatto determina l'energia cinetica residua della pallina dopo il rimbalzo (è una legge fisica quindi incontestabile).
2) in un sistema chiuso la quantità di moto si conserva.
3) data l'energia cinetica residua, l'altezza di rimbalzo è determinata univocamente dalle leggi del moto.

Se lo scontro fosse nello spazio siderale tra una pallina a rigidezza infinita ed un tavolo a rigidezza infinita, una pallina da 2,7g alla velocità di 120km/h sposterebbe un tavolo da 43kg di quasi 35mm
La velocità di rimbalzo sarebbe 119,985km/h invece dei 120km/h originali, ovvero perderebbe lo 0.013% della velocità originale.
(se non ci credete fatevi i conti )

A questo punto introduciamo il pavimento, qual è il suo effetto?

Se il collegamento tavolo terreno fosse anch'esso infinitamente rigido, le equazioni di bilancio della quantità di moto dovrebbero considerare l'inerzia dell'intero pianeta Terra (supposta anch'essa infinitamente rigida).
A meno di qualche frazione infinitesima, l'urto sarebbe da considerarsi perfettamente elastico e la velocità di rimbalzo della pallina sarebbe 120Km/h

Se il pavimento non è perfettamente rigido (come in realtà avviene), il suo effetto si colloca da qualche parte tra il tavolo libero nello spazio siderale ed il tavolo fissato rigidamente alla Terra.

In altre parole il massimo effetto che può generare il pavimento è quello di far perdere alla pallina lo 0,013% della sua velocità iniziale.

Poichè il pavimento è qualcosa di piuttosto solido (sia che sia parquet o linoleum o altro), la perdita reale di velocità causata dal pavimento sarà probabilmente parecchio inferiore allo 0,013%; vogliamo dire 0.005% giusto per dare un numero?

Trascurando per il momento la resistenza dell'aria si può dire che anche la variazione dell'altezza di rimbalzo a causa del tipo di pavimento sarà quindi dello 0.005%, ovvero su un metro di rimbalzo, l'effetto pavimento conta 0.005cm ovvero 50 micron.

Poichè sappiamo tutti che una pallina perde molto di più dello 0,005% della sua altezza dopo un rimbalzo, questo significa che le perdite di velocità (che abbiamo trascurato all'inizio) dovute alla deformazione della pallina stessa e del tavolo, nonchè l'effetto di rallentamento dell'aria, sono molto più importanti di quelle causate dal pavimento.

In conclusione a meno che uno non riesca a cogliere variazioni dell'ordine dei micron, l'effetto pavimento è nullo.

 

Troppe ipotesi al contorno: sicuro che siano tutte valide?
Con simili ragionamenti sono nate la legge di Say ed il marginalismo in economia...

 

Non vorrei contestare una così dotta esposizione ma a me sembra che tu, considerando rigidi il tavolo e la pallina (soprattutto quest'ultima) trascuri proprio la deformazione elastica della pallina che è direttamente proporzionale all'altezza del suo rimbalzo.

Io considererei il sistema tavolo/pavimento versus la pallina.

Se in alcune palestre, a parità di tavolo e pallina, abbiamo un rimbalzo più alto (la pallina perciò perde meno altezza di rimbalzo) a cosa è dovuto? Solo a suggestione?

E dove sbaglio?

 

Ho semplicemente escluso (in un primo momento) tutti gli altri effetti di smorzamento, evidenziando quello generato dal contatto tavolo-terreno.
Come ho scritto alla fine, è evidente che gli altri effetti (elasticità del tavolo, resistenza dell'aria, deformazione della pallina, ecc) sono quelli che in realtà rallentano effettivamente il rimbalzo.

E' vero che in un sistema a smorzamento viscoelastico gli effetti sono non lineari, ma le ipotesi che ho fatto sono proprio quelle più conservative (alta velocità della pallina, impatto verticale, deformazione perfettamente elastica, ecc..) nela realtà l'effetto pavimento è sicuramente ancora meno influente.

Come giocatore di TT faccio schifo, ma come ingegnere qualcosa mi ricordo

Per quel poco ce ne so la differenza di rimbalzo d una palestra all'altra potrebbe essere legata al tipo di pallina, alla temperatura, al materiale del tavolo, al punto dove fai il rimbalzo, ai giochi costruttivi nell'assemblaggio del tavolo, allo stato di pulizia della superficie, al corretto livellamento orizzontale del tavolo, all'angolo di caduta ecc..
Tutti parametri che probabilmente influiscono di più del materiale del pavimento.


Provo a spiegarla in altro modo: supponi di frenare un auto in corsa con un sistema misto di freno motore, freni a disco davanti, freni a tamburo dietro e paracadute posteriore): l'analisi è molto complicata, per cui im prima ipotesi ho tolto tutti i freni lasciando solo il paracadute.
Anche a intuito è evidente che l'effetto del solo paracadute non è che diventa maggiore se allo stesso tempo utilizzo anche gli altri tipi di freno.
Per questo in prima approssimazione li ho tralasciati.

 

Ti stai per guadagnare il soprannome di "professor Monti"...
Scherzi a parte, non si può negare l'evidenza con le formule: evidentemente la modellizzazione del problema è inadeguata.
Io non ne propongo una perché non sono del settore, pur avendo studiato Fisica I e II e Meccanica Razionale: il problema non è di semplice Statica o Cinematica, e la modellizzazione è probabilmente non banale.

 

Non nego l'evidenza, dico solo che le cause del (evidente) diverso rimbalzo vanno ricercate altrove, non nel tipo di pavimento.
La modellizzazione come dici tu non è banale, ma proprio per questo ho preso tutte ipotesi conservative (ovvero l'effetto in realtà è minore).

Praticamente nel mio calcolo hai un tavolo con sotto il nulla, e la sola inerzia crea la perdita di rimbalzo; è evidente che qualsiasi altra cosa diversa dal "nulla" sotto i piedi dello stesso tavolo, non può che migliorare il rimbalzo

Poi vabbè se sei convinto che il pavimento influisce sopravvivo lo stesso; c'è pure gente che è convinta che la terra sia stata create 5713 anni fa

 

Il fatto è che non esiste il "rimbalzo" migliore, ove migliore sia il rimbalzo più alto.

Il rimbalzo migliore per il giocatore allenato è quello della palestra dove pratica e dove allena le sue abilità in un particolare contesto materiale e ambientale (dal punto di vista strettamente fisico). ciao

Guardacaso ti posso portare un esempio veramente illuminante:

Ci alleniamo in due palestre gemelle, contigue. L'allenamento del martedì e il campionato nella palestra col linoleum azzurro più sottile. Il giovedì trasferiamo gli stessi tavoli nella palestra col linoleum verde, più spesso.

Tutto il resto è identico : aree e volumi, luci ecc.

La palestra verde è più "lenta" della palestra azzurra.

Altro esempio, di segno opposto : la palestra più simile a quella dove praticavamo fino allo scorso anno è quella di Via Tempia a Torino;

Diverse aree e volumi, ma stessi Tavoli Joola e uguale tipo di linoleum posato sul nudo cemento.

 

sabato ho giocato in una palestra con i mattoni anni 50, la pallina in abs ed il muro dietro a 2 metri, mi sembrava di stare all'oratotio, tamburella proprio

 

Mi sono espresso male: con migliorare intendevo dire "accrescere l'altezza" del rimbalzo.
Che poi da un punto di vista pongistico sia meglio o peggio non lo so.

Dico solo che da un punto di vista fisico/meccanico il risultato è quello. Puoi farlo calcolare anche alla NASA, giungerà alle stesse conclusioni: se c'è differenza (e non ho motivo per non credere a chi lo afferma), il motivo deve essere un altro.

 

Avevo ben compreso che migliore fosse da intendersi come "maggiore". Ciò che volevo dirti è che l'influenza del sistema/tavolo pavimento (sbagliato considerarli separati) può essere variegato nei confronti della pallina. Come sempre, andrebbe preso un sistema campione (dato tavolo e data pallina) e misurare empiricamente i vari rimbalzi a seconda delle diverse superfici di appoggio.


Non ti viene il dubbio di aver sbagliato l'assunto considerando rigida proprio la pallina che è l'elemento elastico che subisce (o, d'altro canto, sfrutta) la propria deformazione?

Il grado di rigidità del sistema tavolo/pavimento è proprio causa della maggiore o minore defornazione elastica della pallina e , conseguentemente, del suo rimbalzo.
E non ti sembra un po' velleitario autocertificare un placet della Nasa?

 

Anche qui temo ti sia sfuggito qualcosa!!
Quello di cui parli è proprio il dato di partenza in quanto dato osservato più o meno da tutti....per cui la causa non può essere ricercata altrove!....
Un numero così alto di osservazioni indica, al di là delle tue conclusioni, un nesso causale praticamente "certo" tra la variazione delle superfici a terra e la variazione del rimbalzo palla!
Diversamente, statisticamente sarebbe inspiegabile, oltre che inverosimile!!...
Semmai, appunto, dovresti/dovremmo ragionare meglio sull'applicazione di una modellistica più centrata e rispondente alla realtà, come giustamente suggeriva @ggreco!...

 

Forse mi considererai presuntuoso o probabilmente non sono stato abbastanza chiaro nello spiegare il mio ragionamento, ma no, non mi viene il dubbio di aver sbagliato perché è solo questione di leggi fisiche applicate ad un modello.
Sulle leggi fisiche (conservazione dell'energia e della quantità di moto in un sistema chiuso) non ho dubbi, ed il modello è si semplificato ma in maniera conservativa, ovvero le semplificazioni adottate garantiscono che l'effetto sia maggiore di quello che si avrebbe nel modello reale.
Per cui se dovessi scommettere su quanto scritto sopra ci scommetterei senza timore. Poi magari ho sbagliato (non ritengo di essere infallibile), ma in questo caso non credo proprio.

--- Messaggio Unito Automaticamente, 26 Nov 2018, Data originale: 26 Nov 2018 ---

Un tempo un sacco di persone avrebbero scommesso la testa sul fatto che che la terra fosse al centro dell'universo. Se dovessimo basarci sulle mere osservazioni rifiutando calcoli e ragionamento saremmo ancora a sfregare due bastoncini per accendere il fuoco.
Per curiosità, provate a postare in un forum di fisica e vediamo cosa vi rispondono...

 

Vabbè dai, Gringo, se vuoi che ti si dia ragione per definizione è un conto, se poi vogliamo invece partire dai presupposti giusti per approdare ad una spiegazione che sia più aderente possibile alla realtà, è un altro!...

Non sei l'unico che può applicare dei principi fisici agli eventi....il problema è invece capire che i risultati corretti li hai se quei principi li applichi correttamente e se parti da assunti altrettanto corretti!...
E ti assicuro che non è facile, perché le variabili in gioco sono tante....ed in questi casi non basta fare un discorso rotondo e che suoni bene!!...
La metafora da te utilizzata non credo sia pertinente al caso di specie ed anzi, se sei davvero una persona che ha studiato (o studia) la Fisica, dovresti sapere che le rappresentazioni analitiche o grafiche dei fenomeni fisici, non sono nate certo prima delle loro osservazioni!!....
John Von Neumann, diceva che "le scienze fanno soprattutto modelli", e il modello non è nient'altro che un "costrutto matematico che, con l’aggiunta di certe interpretazioni verbali, descrive dei fenomeni osservati!!..
In pratica, è l'esatto opposto di ciò che affermi!...

 

Ok come vuoi tu.
ciao

 

ups! sono venuti fuori un pò di punti di vista diversi!

personalmente sono contento che molti ci abbiano ragionato, e i risultati sono probabilmente tutti corretti, ma in qualche modo ci sfugge qualcosa, perchè non abbiamo ancora una spiegazione che soddisfi ciò che effettivamente percepiamo.

anch'io prendo esempio reale: stessi tavoli, stesse palline, 2 palestre diverse, 2 modi diversi di gioco. certamente non delle differenze incredibili, ma lì dove il pavimento è duro (rispetto all'altro) la palla (che gira) rimbalza qualcosa in più, non verticalmente, almeno non così percepibile, ma arriva di più verso di me (modo bruttissimo di spiegare, ma credo che si capisce) rispetto al pavimento più lento dove la palla tende a fermarsi.

ora, la fisica non è opinabile, ma la ns applicazione di questa sì. credo che tutti abbiamo ragione in %, ma forse non siamo riusciti a completare il quadro.
vediamo se riassumendo come segue possiamo essere tutti più o mendo d'accordo:

1) il tavolo è fisso e ovviamente anche il pavimento, si potrebbe considerare come massa unica rispetto alla palla che è l'unica in movimento e perciò tutto ciò che succederà è legato all'energia che questa scaricherà sul tavolo e ne riceverà nell'urto (colpo plastico ed elastico)
2) l'impatto della palla produce anche onde sonore che si disperdono nell'ambiente, quelle che però transitano per le gambe del tavolo trovano un punto di riflessione nel pavimento; se questo è duro la quantità riflessa sarà maggiore rispetto ad un pavimento morbido. quanta energia questa riflessione possa essere non ci è data a conoscere, ma per quel che ne capisco, esiste (> 0; << 1)
3) se si considera il rimbalzo semplice e in verticale (e ovviamente senza rotazione), probabilmente non ci saranno differenze percepibili tra pavimento duro o morbido (la butto lì come ipotesi). le differenze che tutti noi troviamo sono quando giochiamo, che vuol dire che la palla colpisce il tavolo con un angolo d'incidenza, con una velocità e con una rotazione. e stiamo ragionando che l'angolo d'uscita, (forse) anche la velocità e rotazione della palla sono diversi, magari di poco, nelle due situazioni di pavimenti considerati.

se possiamo essere d'accordo su questi punti (è ciò che abbiamo osservato e vissuto credo un pò tutti) possiamo avviare i ns vari pensieri.

a) se fosse vero che solo il concetto di energia è valido, allora non ci dovrebbero essere differenze di gioco tra i 2 pavimenti, ma, come abbiamo "vissuto", non è così
b) perciò ci devono essere altri principi della fisica che "complementano" o "modulano" il concetto di prima (che per quel che mi riguarda è ovviamente giusto!)
ecco perchè ho pensato alle onde riflesse che avevo proposto nel mio primo post. poi c'è stato anche l'indicazione del comportamento della palla stessa quando colpisce il tavolo (deformazione, oscillazione intrinseca sia per l'impatto sul tavolo che l'elasticità del materiale quando si deforma e ritorna alla forma originale)
c) gli elementi costanti e invariabili che ho considerato sono: stesso tavolo, stessa pallina, stessa temperatura, stessi giocatori.

immaginando che tutte queste variabili interagiscano sempre allo stesso modo, perciò i principi di fisica sono per tutte e 2 le situazioni identiche, non rimane che l'unica differenza tra i 2 "sistemi" sia il pavimento e che questo interagisca con il sistema "palla" che è l'unico mobile e perciò "variabile dinamicamente".
quantificare è ovviamente impossibile, si potrebbero fare dei video per vedere le differenze, ma sarebbe solo una conferma qualitativa e non quantitativa; sarebbe però la conferma di ciò che cercavamo di dimostrare e che in realtà sappiamo già o pensiamo di sapere!

spero di non aver offeso nessuno, ho solo cercato di elencare le cose e per quanto possa essere considerato una bestemmia, ho cercato di ragionare come se fosse un teorema (ipotesi, tesi, dimostrazione).

leggerò volentieri i vs commenti!