Вес бадминтонной ракетки и сила удара

[wrest]

Я так думаю, что волан будет не хуже, а может даже и лучше отскакивать от ракетки с нулевой массой.

[Munin]

OlegCh
Теннис и настольный теннис сильно отличаются в этом плане. И прошу не вмешиваться в разговоры, которых вы не понимаете.

[wrest]

Бадминтон ближе к настольному теннису чем к большому теннису, с точки зрения динамики ракетки и снаряда.

Бадминтон -- вид спорта с максимальной скоростью полета снаряда (начальной, конечно), быстрее чем например в гольфе. Настольный теннис в этом смысле помедленней, но по темпу ударов выше чем у бадминтона. Около одного в секунду в бадминтоне, до 3 в настольном теннисе -- то есть каждую секунду или чаще надо делать замах ракеткой и удар. Из-за этого настольный теннис и бадминтон -- наиболее энергозатратные виды спорта в единицу времени. Масса снаряда в бадминтоне также намного ближе к настольному теннису чем в к большому.

В настольном теннисе, я так думаю, идеальной была бы невесомая ракетка. Как и в бадминтоне.

[OlegCh]

Munin в сообщении #1178648 писал(а):

OlegCh
Теннис и настольный теннис сильно отличаются в этом плане. И прошу не вмешиваться в разговоры, которых вы не понимаете.

Речь шла не о теннисе, а о бадминтоне. Вы, похоже, не разбираетесь ни в том, ни в другом (как и в настольном теннисе тоже).

[Munin]

wrest в сообщении #1178657 писал(а):

Бадминтон ближе к настольному теннису чем к большому теннису, с точки зрения динамики ракетки и снаряда.

[Insane2101]

Munin,

$m_r$ - масса ракетки
$m_{sh}$ - масса волана
$v_r_0$ - скорость ракетки до столкновения
$v_{sh}_0$ - скорость волана до столкновения
$v_r_1$ - скорость ракетки после столкновения
$v_{sh}_1$ - скорость волана после столкновения

Сохранение импульса

$$m_{sh}*v_{sh}_0 +m_r*v_{r0} = m_{sh}*v_{sh1}+m_r*v_{r1}$$

] $ v_{sh} =0$

$$m_r*v_{r0} = m_{sh}*v_{sh1}+m_r*v_{r1}$$

$$(1)\qquad m_{sh}*v_{sh1} = m_r*(v_{r0}-v_{r1})$$

Сохранение энергии

$$m_r*v_{r0}^2=m_{sh}*v_{sh1}^2+m_r*v_{r1}^2$$

$$(2)\qquad m_{sh}*v_{sh1}^2=m_r*(v_{r0}^2-v_{r1}^2)$$

Разделим (2) на (1), решаем систему

$$\left\{ \begin{array}{rcl} v_{sh1}=\frac {(v_{r0}^2-v_{r1}^2)}{(v_{r0}-v_{r1})} \\ m_{sh}*v_{sh1}=m_r*(v_{r0}-v_{r1}) \\ \end{array} \right.$$

$$\left\{ \begin{array}{rcl} v_{sh1}=v_{r0}+v_{r1} \\ m_{sh}*v_{sh1}=m_r*(v_{r0}-v_{r1}) \\ \end{array} \right.$$

$$\left\{ \begin{array}{rcl} v_{r1}=\frac {(m_r-m_{sh})}{(m_r+m_{sh})*v_{r0}} \\ v_{sh1}=\frac {2m_r} {(m_r+m_{sh})*v_{r0}}\\ \end{array} \right.$$

Подставляем

$$ m_r = 40g = 0,04 kg$$

$$m_{sh} = 5,5g = 0,0055 kg$$

$$v_{r1} =0,758 *v_{r0}$$

$$v_{sh1}= 1,758 *v_{r0}$$

Ок, пусть так, но я не в состоянии проникнуть в глубь тайны того, каким образом это отвечает на мои вопрос про связь массы ракетки и скорости волана.
Плюс у ракетки есть струны, и что нам тогда дают эти соотношения, если по факту все иначе.

-- 20.12.2016, 23:56 --

Цитата:

В данном случае имеем сложную систему
Да ничего тут не рассчитаешь. Потому что очень многое зависит от жесткости соединения ракетка-рука.

Я уже писал раньше, что хочу получить не всеобъемлющий ответ, учитывающий все, а лишь ответ на свой вопрос про две мышцы и две ракетки с разными массами =)) – изолированно от всего остального (пусть даже если этот ответ не будет иметь ничего общего с объективной реальностью бадминтона). Не надо пожалуйста больше писать про 1000 переменных и сложную систему, а также физиологию – представим, что робот бьет, а не человек

То что писал arseniiv, это будет также верно и при действии двух сил поочереди? (сначала одна, потом вторая)
Т.е. чем больше масса ракетки, тем меньше она получит кинетической энергии.

wrest, согласен про невесомую ракетку, но только на уровне ощущений :) Вот и хотелось бы при помощи законов физики это понять, есть там у тяжелой ракетки какой-то "эффект молотка" или нет?
Подчеркну, что разница в весе ракеток именно в голове ракетки. Врядли мы могли бы забить гвоздь, если бы масса была равномерно распределена по молотку. Как же это влияет на удар по волану, если у одной ракетки распределение массы, как у молотка, а у другой равномерное?

Я исхожу из того, что на скорость волана с одной стороны влияет скорость ракетки, а с другой стороны – масса ракетки. Но есть ли толк от этой массы? У ракетки есть струны, и поэтому, возможно, скорость ракетки здесь куда важнее массы – так как скорость воланчику передается посредством струн, а не "упругого столкновения" с ракеткой. Если так, то конечно, лучше бы массой пожертвовать ради скорости.
Если бы поезд на скорости 300кмч врезался в воланчик, он бы наверное не полетел так, как если бы у этого поезда вместо лобового стекла были приделаны струны

[g______d]

(О разнице между настольным теннисом и бадминтоном)

Я не знаю, насколько поможет данный коммент.

Удар в бадминтоне больше всего похож на шлепок ремнём; цель хорошего удара -- разогнать ракетку до максимальной возможной скорости, которая больше, чем скорость руки. Отличия от ремня в том, что ремень гибкий и его можно держать в зажатой кисти, не двигая самой кистью. Ракетка жёсткая, поэтому гибкость ремня заменяется гибкостью сустава кисть-рука, и саму ракетку нужно держать легонько, только чтобы она не выпала. Более продвинутые игроки могут к этому добавлять гибкость остальных суставов, по тому же принципу разгоняя предплечье с помощью локтевого сустава и т. д., но без расслабления запястья это бессмысленно, и в первом приближении нужно производить удар запястьем, заботясь больше о правильном моменте и возможно более высоком положении запястья.

В настольном теннисе запястье практически не двигается (кроме подач, некоторых видов подрезок и бэкхэнд топ-спине у сетки). Удар производится в первую очередь за счёт локтевого сустава и немного плечевого. Более существенна роль ног; поскольку движения ногами более точные и сильные, при обычном топ-спине существенная часть энергии берётся за счёт разгибания правой ноги, и важно уметь "передавать" энергию ног в ракетку.

Кроме того, в отличие от бадминтона, мяч может иметь очень высокую энергию вращения, ракетку из рук не выбивает, но очень чувствуется; соответственно, при подставке под неправильным углом мяч улетит неизвестно куда, а при подставке под правильным углом вращение поменяется на противоположное, и ракетке перейдёт довольно много момента импульса, который почти не отличим от импульса в данном случае.

Ну т. е. мораль в том, что удар в бадминтоне -- это шлепок лёгкой ракеткой, а в настольном теннисе -- существенно более тяжёлой системой рука-ракетка с сильным учётом вращения.

[Munin]

Insane2101 в сообщении #1178795 писал(а):

Ок, пусть так, но я не в состоянии проникнуть в глубь тайны того, каким образом это отвечает на мои вопрос про связь массы ракетки и скорости волана.

Во-первых, вы проделали это сами, и убедились, что ответ однозначно следует из заданных условий.

Во-вторых, вы можете взять ракетку помассивнее, и убедиться, что в пределе скорость воланчика будет вдвое больше, чем скорость ракетки.

В третьих, эта задача совершенно естественно решается в системе отсчёта центра масс ракетки и воланчика. В этом случае, работает "закон отражения": скорость падения равна скорости отражения, только направлена в другую сторону (в противоположную, если удар прямой).

Это будет верно при идеальном ударе, то есть струны ракетки отдают всю энергию удара обратно воланчику. Если удар неидеальный (то есть, струны натянуты плохо, например), то будет потеря энергии, и соответствующая потеря скорости.

[Insane2101]

Munin, т.е. как я понял, струна не дает никакой дополнительной скорости, она лишь передает энергию от ракетки наиболее эффективным способом?
Мы взяли за $m_r$ массу головы ракетки 40г , а не массу всей ракетки (~100г), это нормально? (по идее да, но как это правильно объясняется)

[Insane2101]

PS массу 40г я получил так: положил верхний край головы ракетки на весы, а конец ручки на опору.

[OlegCh]

Кстати, довольно интересный факт - на сегодняшний день рекорд скорости волана при отрыве от ракетки - 493 км/ч. Можно прикинуть, какой при этом импульс получается...