Il pavimento influisce sul rimbalzo della pallina?

Bella esposizione.

Se posso aggiungere qualcosa di empirico (il mio misero 24 a Fisica1 a Ingegneria non mi autorizza a spingermi troppo su conclusioni teorico/razional/computazionali ) sono d'accordo con @Gringoire sul fatto che le variabili legate al rimbalzo siano molteplici.

Ricordo palazzetti in altura (Pontedilegno) nei quali la rarefazione dell'aria, unita a fenomeni convettivi dovuti all'altezza della sala e alla presenza di molte stufette umane generavano fenomeni tali da influire pesantemente sul moto della pallina.

Però credo che la fattispecie nella quale ci troviamo ad operare a Domodossola sia veramente risolutiva : due palestre identiche in tutto (volumi, orientamento, finestrature, sottosuolo ecc..) tranne che nel rivestimento del pavimento.

Ecco, credo che il cerchio si chiuda in una situazione, esemplare, di questo tipo.

 

Ciao Bear, mi piace il tuo commento costruttivo quindi cerco di spiegare meglio le assunzioni che ho fatto per creare "il modello".

Praticamente ci sono due elementi in gioco nel problema:
1- la pallina più il tavolo
2- il resto dell'universo (pavimento e pianeta terra che sta sotto).

L'interazione tra l'elemento 1 e l'elemento 2 avviene esclusivamente attraverso i quattro punti di contatto: dal punto di vista della fisica il pavimento riceve una spinta ma non sa se a crearla sia un corpo infinitamente rigido , un tavolo elastico oppure un cammello che salta.
Dal punto di vista del pavimento non cambia nulla.

Siccome tutti dite che tavolo e pallina sono sempre uguali, li ho semplificati al massimo.
Attenzione! Questa semplificazione rende più facile il calcolo ma non influisce sul terzo elemento (il pavimento).

Nel primo passaggio ho valutato tramite le leggi di conservazione dell'energia e della q.d.m. l'effetto di una pallina rigida che colpisce a 120km/h un tavolo rigido.
Nel caso di tavolo e pallina non rigida, parte dell'energia si sarebbe dissipata a causa della deformazione (ed il calcolo sarebbe stato molto più complicato), ma l'energia trasmessa al pavimento tramite le gambe del tavolo sarebbe stata sicuramente minore.

Nel secondo passaggio con le stesse leggi fisiche ho valutato quanto questa energia trasmessa al pavimento può far cambiare l'altezza di rimbalzo se fosse tutta restituita alla pallina tramite deformazione elastica (o onde sonore che sono esattamente la stessa cosa).

Il risultato come abbiamo visto è trascurabile.
Se poi consideriamo, come è logico ed ovvio, che non tutta l'energia disponibile sarà restituita alla pallina perche nemmeno il pavimento è infinitamente rigido ma in una certa misura deformabile, ecco che l'energia realmente restituita sarà minore di quella teoricamente disponibile.
Per cui il risultato sarà ancora più trascurabile.

Questo risultato è solo questione di numeri, e le approssimazioni fatte, lo ribadisco ancora, sono conservative, per cui se l'effetto del pavimento è trascurabile, lungi da me negare l'evidenza delle vostre osservazioni, ma la causa è da ricercarsi altrove.


A questo punto, rispondendo a Eta Beta "...due palestre identiche in tutto (volumi, orientamento, finestrature, sottosuolo ecc..) tranne che nel rivestimento del pavimento." chiedo:

Sei sicuro che siano uguali in tutto? Coefficiente di attrito del tavolo, giochi costruttivi di assemblaggio, temperatura, umidità, stato di usura della pallina, ecc?
Anche questi sono fattori molto poco influenti, ma probabilmente lo sono molto di più del tipo di materiale che ricopre il pavimento.

Il mio parere personale (non suffragato da prove perchè non sono un pongista esperto), è che la differenza di forza impressa a ciascun colpo, anche se pare sempre identico, il tipo di risposta dell'avversario, ecc.. incidano talmente tanto che le impressioni sull'efetto del pavimento siano troppo soggettive per prenderle in considerazione.

Suvvia, stiamo parlando di una variazione di massimo 50 micron sull'altezza di rimbalzo di una pallina. Nemmeno Waldner se ne accorgerebbe...

Comunque suggerisco una semplice prova risolutiva: prendete un tavolo e fate cadere una pallina da un altezza definita (tramite un dispositivo, non a mano perchè sarebbe troppo impreciso).
Poi mettete quattro feltrini da seggiola sotto i piedi del tavolo e ripetete la prova.

Fatemi sapere se siete riusciti a misurare una variazione di altezza di rimbalzo...

 

ciao Gringoire,
si, avevo capito perfettamente la tua esposizione e infatti ho confermato ciò quando indicavo che le leggi della fisica non sono interpretabili, bensì la ns applicazione di queste.

voglio però evidenziare, forse nuovamente, che il rimbalzo verticale dà come risultato una situazione statica e giustamente semplificata. perciò l'eventuale delta che si potrebbe trovare potrebbe essere vermante minimale come da te indicato (il condizionale è d'obbligo in quanto nessuno di noi ha fatto oggettivazione dei rimbalzi).
ora, il problema diventa più marcato se la palla ha un'angolo d'incidenza che non sia 90° o verticale, se poi aggiungiamo la rotazione della palla, come evidenziavi anche tu, la cosa si complica!
è però proprio in questa situazione che io (noi) trovo (troviamo) le differenze, per adesso soggettivamente oggettive (scusa il giro di parole). ecco perchè ci deve essere un fattore fisico che modifica il post-rimbalzo. se il tavolo è quello, se la palla è quella, se i giocatori sono quelli, se la temperatura è quella (e non credo che 2-3 K facciano la differenza), umidità e altezza s.l.m. sono uguali (penso alla ns. palestra) e l'unica grossa differenza è il pavimento, sarai d'accordo con me, almeno in parte, che con una certa probabilità (valori assoluti non sono applicabili, e poi stiamo facendo delle ipotesi per capire un effetto da molti vissuto, ma non oggettivato), essendo l'unica cosa che cambia la durezza del pavimento, questa è in relazione con ciò che la palla fa.

purtroppo non si riesce ad oggettivare praticamente niente... peccato!
aspetteremo tempi più tecnocratici!

intanto continuiamo a giocare, che è la cosa più importante!

 

Perché associ un elemento in movimento (pallina) ad uno statico (tavolo) nei confronti di un secondo elemento statico (pavimento) invece che analizzare il comportamento dell' elemento dinamico nei confronti del sistema statico (tavolo+pavimento) ?

Il metodo sperimentale volto a misurare le variazioni del rimbalzo conseguenti al diverso tipo di superficie (che è ciò che vogliamo conoscere) credo vada sviluppato lasciando costanti ambiente, tavolo e pallina, modificando la superficie d'appoggio.

Prenderei dei piastrelloni di materiali diversi (legno, ceramica, cemento) e osserverei le diverse sensazioni di gioco.

Meglio ancora se con un sistema ottico elettronico si potessero osservare le parabole ottenute.

Chiedo scusa ma più rileggo questo post e più mi convinco che ci un errore di base nel ragionamento :

Considerare rigida la pallina è il peccato originale dell'assunto, perché è proprio la deformazione elastica che subisce la pallina a determinare le condizioni del suo rimbalzo sul sistema tavolo/pavimento/suolo.

Se una sola delle componenti del sistema di impatto sono ammortizzanti (in qualche misura) questo non può non influenzare il rimbalzo di un corpo così elastico e con massa molto piccola, qual'è la pallina da ping pong.

Anche se le misure in campo sono piccole (avete idea di quanta differenza c'è in termini di mm. e di gradi tra un topspin perfetto e una steccata?) sono comunque determinanti nel nostro gioco.

Imho.

 

Mettere dei feltrini o delle lamine sotto i piedi del tavolo non mi convince come esperimento risolutivo: il contributo di un pavimento che si deforma potrebbe essere troppo più grande rispetto a qualsiasi cosa che mettiamo tra pavimento e tavolo.

 

La quantità di energia che la pallina può trasmettere nell'urto è fissa ed uguale a 1/2 mv^2. Siccome le deformazioni non sono mai perfettamente elastiche. una parte dell'energia va persa nella deformazione e non è più utilizzabile per il rimbalzo.

Se la pallina fosse invece perfettamente elastica, il calcolo sarebbe molto più complesso perchè l'energia disponibile sarebbe in parte immagazzinata (temporaneamente) nella palla e solo in parte trasferita al tavolo ed al pavimento.
Va da se che se il pavimento riceve meno energia, a sua volta ne restituirà di meno.

In conclusione la deformazione elastica della pallina può ovviamente influenzare il rimbalzo della palla, ma non può fare si che il pavimento riceva più energia di quella che riceverebbe se la palla fosse infinitamente rigida; anzi sicuramente ne riceverà di meno.

Per cui assumere la pallina infinitamente rigida è un'ipotesi conservativa in quanto aumenterebbe "l'effetto pavimento"; se la pallina è elastica, per quanto detto sopra, l'effetto pavimento può solo ridursi.


Interessante questa discussione...

--- Messaggio Unito Automaticamente, 27 Nov 2018, Data originale: 27 Nov 2018 ---

Il pavimento va considerato in pratica come un ammortizzatore viscoelastico. Anche senza fare calcoli mettere dei feltrini varierebbe enormemente la componente viscosa.
Se non ti piacciono i feltrini, mettici quello che vuoi: lamine di acciaio, un tappeto, due bistecche di balena. Non farà differenza perchè come sto cercando di spiegare l'energia trasferita al pavimento è talmente poca che anche se la restituisci tutta alla pallina oppure non ne restituisci niente, il risultato varierà di pochissimo (all'incirca 50 micron).

Questo perchè l'inerzia di un tavolo di 43kg rispetto ad una pallina da 2,7g è talmente grande che sia che sia sospeso nel vuoto, sia che sia appoggiato su un km cubo di acciaio, la differenza è irrisoria.

 

Immaginiamo di ragionare nell'Elettrotecnica (che conosco un po' di più) solo in termini di potenza attiva trascurando la potenza reattiva: faremmo disastri!
Immaginiamo di progettare circuiti elettronici a RF (che conosco anche questi un po'...) utilizzando il calcolo a parametri concentrati: non funzionerebbe NULLA, perché a quelle frequenze occorre considerare i parametri distribuiti!
Modellizzare un fenomeno simile è un'operazione non banale.

 

Con tutto il rispetto modellizzo ed ho modellizzato cose ben più complicate sia in meccanica che in fluidodinamica... in elettronica no.

Il fatto che tu forse non sia in grado non vuol dire che nessuno sia in grado...
Ciao.

 

@Gringoire
si, interessante!

colgo lo spunto di Gringoire per quel ch riguarda l'energia della palla e provo a buttarla con percentuali, tanto il valore assoluto dell'energia è squisitamente legato alla velocità d'impatto. se questa vale 100% un 'attimo prima dell'impatto sul tavolo, allora, dopo il rimbalzo in valore sarà ovviamente < 100%.
facciamo numeri semplici: diciamo che perde 10% dell'energia, giusto per dare un valore alle situazioni. e definiamo 3 situazioni ben definite: prima dell'impatto, tutto l'impatto (il tempo che la palla rimane a contatto con il tavolo), dopo l'impatto. subito prima e subito dopo l'impatto l'energia non va più da nessuna parte e cosa succede poi non ci interessa molto adesso.
con la mia definizione percentuale ho indicato che 10% vanno trasformati nel rimbalzo. questo rimbalzo è però complesso, e possiamo ipoteticamente, sminuzzarlo in sottotitoli:
cedono energia:
- deformazione plastica ed elastica della palla e corrispondente energia trasmessa al tavolo
- trasformazione di una parte dell'energia in onde sonore
- attrito dovuto alla rotazione
danno energia:
- l'onda sonora riflessa dal pavimento (una quotaparte): se il pavimento è più attenuante l'onda (come quantità di energia) sarà minore rispetto ad un pavimento meno attenuante.

questo il mio pensiero. faccio la somma delle energie e dico: -10% = -11% + 1%, dove i -10% è l'energia totale persa nel rimbalzo (valore finale) che risulta da una cessione energetica di 11% e un ritorno alla palla di 1% dovuto all'onda riflessa.

se il tavolo avesse le gambe infinitamente lunghe non avremo un'onda riflessa; il tavolo ha però delle gambe definite e questo comporta comunque ad una riflessione dell'onda d'urto, anche nello spazio dove il tavolo non è appoggiato (ggreco mi capirà bene in quanto qui siamo a ragionare come se fossimo con un filo elettrico eccitato da una frequenza, dove si creano le onde stazionarie (il famoso lambda/2) o i principi delle antenne).

bom, questo il mio contributo a completamento del mio pensiero, giusto o errato che sia.

mi sono divertito molto! è una vita che non devo spermere le meningi così tanto!
a tutti un caloroso GRAZIE!

ovviamente attendo di leggere ulteriori vs commenti!

 

Mi sta bene fare dei tentativi, che apprezzo, ma mi riservo la facoltà di interpretare se determinate grandezze siano state correttamente valutate: i fenomeni di risonanza vanno considerati a mio avviso, non fosse altro perché quasi sempre in seconda approssimazione vanno considerati (vedi il caso della potenza reattiva, vedi il caso dei crolli apparentemente inspiegabili di ponti, vedi il caso dei vetri infrangibili che improvvisamente ed inaspettatamente si rompono).
Addirittura capita che prodotti vengano ritirati dal commercio perché qualcosa di importante è sfuggito alla fase di collaudo, figuriamoci in fase di modellizzazione (Mercedes Classe A e test dell'alce, vi dice qualcosa?).

 

Condivido le idee di Gringoire e di quanti considerano ininfluente la base su cui poggia il tavolo.
Quello che anche ai giocatori più esperti sembra un comportamento diverso se diverso è il pavimento, credo si debba ricercare in altri fattori difficilmente uniformabili nelle palestre di tutti.

Proviamo a vederla in altro modo; vorrei proporre questo lavoro per il quale credo che se non si considera la reazione del tavolo a palline diverse, UGUALE, perderebbe di ogni significato.

allego il .pdf

Effect of Changing Table Tennis Ball Material from Celluloid to Plastic on the Post-Collision Ball Trajectory.

gli autori
Yuki Inaba, Sho Tamaki, Haruhiko Ikebukuro, Koshi Yamada, Hiroki Ozaki, and Kazuto Yoshida

 

Porto avanti il discorso per amore di discussione: i fenomeni di risonanza nel caso in questione hanno ancora meno influenza che il pavimento stesso.
Non pretendo assolutamente di essere un genio e non voglio offendere nessuno, sia chiaro, ma dal commento che hai fatto è evidente che non sei molto ferrato in meccanica e teoria dell'elasticità.
Ripeto, non è un offesa, io non capisco nulla di elettricità e faccio tremendamente schifo come giocatore.

Potrei mettermi a confutare la tua ipotesi ma dovrei addentrarmi in concetti parecchio complessi che spiegherei male e probabilmente ti porterei ancora più fuori strada.

Basti pensare che la risonanza (per il poco che può esserci) è comunque frutto della stessa energia trasmessa nel contatto tavolo pallina. Non si crea energia dal nulla, per cui gli effetti di risonanza possono solo indebolire ulteriormente il rimbalzo.

I fenomeni a cui ti riferisci (genericamente ed impropriamente) che causarono per esempio il crollo del ponte di Basse-Chaine sotto il passo dei soldati fu dovuto all'accumulo di energia sotto forma di oscillazioni causato dalle decine di migliaia di passi effettuati in sincronia con la frequenza propria di oscillazione del ponte.

Applicare questo concetto all'unico rimbalzo della pallina sarebbe come parlare di un ponte che crolla sotto l'effetto di un solo passo...

 

Ma è chiaro che il rimbalzo può solo ridursi, considerato un maximum dato da un sistema infinitamente elastico (rimbalzo perpetuo).

Ma è proprio questa scala di valori discendenti a determinare la discriminante : se gioco in un sistema lento, il sistema meno lento mi sembrerà veloce.

--- Messaggio Unito Automaticamente, 28 Nov 2018 ---

Ti devo fare un solo appunto Jorge : la palla non può subire deformazione plastica altrimenti il suo rimbalzo sarebbe l'ultimo.

È infatti il caso della pallina schiacciata.

 

@eta beta:
si, ovviamente hai ragione! ho scritto solo il titolo di ciò che avevo come ricordo quando si facevano queste cose; infatto colpo plastico ed elastico erano nella stessa unità di fisica (una vita fa).

non sono più lucido come una volta (l'età avanza), ma le onde, sonore o elettromagnetiche che siano, se trovano il "piacere" della risonanza, permettono di avere riscontri tra l'interessante e il devastante (il ponte con i soldati di cui si parlava prima?). ovviamente non ho dati, ma ipoteticamente l'onda riflessa, se trova simile/pari frequenza nell'oscillazione propria della pallina, potrebbe dare quel quanto di differenza che stiamo cercando di capire.
evidenzio ancora che le gambe del tavolo sono finite e perciò esiste un'onda riflessa.

comunque, dai, è stato bello ragionarci su, anche se siamo tutti "diversamente d'accordo"!!!

un abbraccio a tutti!

 

Conosco quel lavoro: ottimo, non considera il caso del pavimento perché in paesi come il Giappone, la Germania o gli Stati Uniti le competizioni avvengono in impianti di alta qualità, quindi il problema è scarsamente sentito e di conseguenza non ci sono studi in merito.
Per loro OVVIAMENTE è più importante tutelare la salute delle articolazioni delle gambe dei giocatori, PERTANTO le palestre sono costruite con gli opportuni materiali assicurando la necessaria elasticità, di conseguenza il rimbalzo della pallina risulta più uniforme.
Sicuramente non abbiamo il problema dei campi di gara arrangiati "in economia" con materiali discutibili e pavimentazioni inadeguate alla pratica sportiva come ho visto nel nostro paese, non perché siamo incapaci, ma perché ci accontentiamo di arrangiarci invece di pretendere il meglio.

--- Messaggio Unito Automaticamente, 28 Nov 2018, Data originale: 28 Nov 2018 ---

Teoria. Tutta teoria. I fenomeni di risonanza costituiscono una grossa singolarità nei fenomeni e non si può escluderne l'effetto a priori. Qualsiasi tipo di ragionamento va poi sottoposto a verifica sperimentale, e nonostante le fasi di collaudo succede che dei prodotti industriali o artigianali vengano ritirati dopo la commercializzazione con notevoli danni di reputazione per il produttore. Io non ho la presunzione di proporre una modellizzazione, ma sono abbastanza in grado di valutare la correttezza delle approssimazioni che vengono proposte.
Infine, anche per i giocatori di infimo livello, vale il discorso che questo è uno sport di destrezza fine nel senso che variazioni di pochi millimetri nell'impatto di racchetta e pallina implicano l'errore, a fronte di traiettorie di volo dell'ordine del metro (da 10 cm a 3 m dall'impatto sul tavolo alla racchetta del ricevente, secondo il tipo di colpo e di gioco): questa semplice considerazione mi porta ad ipotizzare che effetti apparentemente trascurabili nella pratica non lo siano.
Se mi si passa l'OT, è come sostenere che l'austerità espansiva sia vera solo perché la sostiene un professore della Bocconi laddove l'uomo "ignorante" della strada la crisi la percepisce sulla propria pelle...
(abbiate pazienza, lo so che questa mia sta diventando una fissazione...)

 

per la prima parte....

Mi sono spiegato male; citando il lavoro volevo ribaltare il punto di vista: noi discutiamo di una medesima pallina, medesimo tavolo vincolati nell’interazione da un pavimento diverso; nel lavoro, più o meno, sono solo le palline a cambiare, se non si da per scontato che il vincolo pavimento è ininfluente, nel lavoro bisognerebbe precisarlo.

Leggo molto spesso di recensioni di una gomma montata su un certo telaio, ma pochi precisano che gomma è incollata sul rovescio e con quale colla e spessore, e quale pallina si usa!

Nel dare la risposta ad un problema dobbiamo chiarire qual è il livello di approssimazione a cui miriamo, solo così possiamo eliminare “pezzi” poco importanti, e la conclusione di Gringoire
“….a meno che uno non riesca a cogliere variazioni dell'ordine dei micron, l'effetto pavimento è nullo.” …. credo che sia valida.


P.S. ….. forse bisognerebbe sapere anche se sui diversi pavimenti l’avversario è fermo o saltella (beato lui) come una molla e a che distanza lo fa dal tavolo…..

 

Bravo Giovanni! Solo chi ha giocato sui pavimenti piastrellati sa di cosa stiamo parlando.

Meglio di qualsiasi modello teorico c'è il metodo sperimentale per questi fenomeni complessi.

 

io non sono sto fenomeno, tutt'altro, ma la differenza la sento tanto, trovo il parquet lentissimo e i pavimenti molto duri, come le piastrelle che dice Eta velocissimi, è possibile quindi dire che piu il pavimento è duro piu la palla è veloce(semplificando al massimo, mi scuseranno i preparatissimi membri che sono intervenuti prima).

 

Scusatemi ma non ho resistito

 

Non abbiamo l'anello al naso, anche se la presunzione ti porta a pensarlo.

Sai, a volte la miopia, parlo di quella cognitiva, non della vista, puó essere più svantaggiosa dell'ignoranza.

L'ignorante ignora e non può fare molti danni. Chi invece impartisce lezioni può fare molto più danno perché certifica un errore con una patente di scientificità.

Ora porto il discorso su un altro aspetto, vediamo se la tua miopia osservativa ti impedirà di cogliere il significato di quanto ti sto dicendo:

Partiamo da una tua conclusione: "seppur di pochi micron il rimbalzo può essere condizionato dal tipo di pavimento".

Questa affermazione è stata posta partendo dall'altezza del rimbalzo verticale della pallina.

Ma, come tutti sappiamo nel topspin entra in gioco l'effetto Magnus e molto dipende oltre che dalle misure lineari in gioco, anche dalle quantità angolari.

Nella parabola del topspin, abbiamo presente quanto può differire l'altezza della parabola medesima, nel suo punto più alto, se l'angolo descritto dalla pallina col tavolo cambiasse anche solo di una piccola frazione di grado?

Enfatizzando : se mirassi al centro della luna e sbagliassi anche di una piccola frazione di grado (anche un solo secondo) ebbene mancherei il satellite con assoluta certezza.

Quanto più è lunga la parabola, tantopiù una piccola variazione dell'angolo di impatto sul sistema tavolo/pavimento modifica l'altezza del vertice della parabola.

Vedi? Quelli che sono pochi micron nel rimbalzo verticale possono rappresentare pochi minuti secondi di grado nella parabola e quindi amplificarsi in alcuni centimetri di differenza del vertice azimutale della parabola.

Hai considerato questo fatto o hai pensato solo al rimbalzo verticale del grave (rigido) lasciato cadere come cadde la mela di Newton ?