Als je een beetje vriendschappelijke sabotage wilt toevoegen aan de game van je tennistegenstander, overweeg dan eerst een paar van zijn tennisballen in de vriezer te gooien. Wanneer de temperatuur van een tennisbal verandert, ondergaat de met gas gevulde kern van de bal een interessante reactie. Hoewel een temperatuurverandering in de ene richting een hoog stuiterend effect heeft, vermindert een temperatuurverandering in de andere richting de stuiterende mogelijkheden van de bal.
Waarom ballen stuiteren
De anatomie van een tennisbal is voorzien van een holle, rubberachtige kern gevuld met gas. De moleculen waaruit het gas bestaat, zijn relatief ongeorganiseerd; ze glijden gemakkelijk over en over elkaar heen om elke ruimte die ze innemen te vullen. Als zodanig kunnen gasmoleculen gemakkelijk uitzetten of samentrekken. Wanneer een tennisbal de grond raakt, drukt de kracht tegen de bal, waarbij het onderste oppervlak van de bal naar binnen wordt geduwd en het gas in de kern wordt samengedrukt. Als de tennisbal terugkeert naar zijn normale vorm, fungeert het gas in de bal als een veer en zorgt ervoor dat de bal in de lucht stuitert.
Heet versus koude temperatuur
De druk van het gas in de bal bepaalt uiteindelijk hoe hoog de tennisbal zal stuiteren. De wetenschappelijke vergelijking voor het bepalen van de gasdruk is "p = rRT", waarbij "p" de druk is, "r" de dichtheid is, "R" een constante is die specifiek is voor het gas en "T" de temperatuur is. Als de dichtheid en de constante hetzelfde blijven, leidt een hogere temperatuur tot een hogere druk, terwijl een lagere temperatuur tot een lagere druk leidt. Wanneer de temperatuur stijgt, breiden de gasmoleculen binnen de tennisbal uit. Naarmate de moleculen groter worden, neemt hun energie toe als ze onregelmatiger rondkaatsen. Deze verhoogde energie en beweging resulteert in een hogere stuitering. Aan de andere kant zorgt een temperatuurdaling ervoor dat de gasmoleculen samentrekken en trager bewegen. Als gevolg hiervan heeft een koude bal een veel lagere stuitering.
Eenvoudig experiment
Dit wetenschappelijke mysterie kan thuis of op school worden gedemonstreerd met een eenvoudig experiment. Verzamel 15 tot 20 tennisballen en een meetlint. Plaats vier tennisballen in een vriezer, vier in een koelkast, vier op kamertemperatuur en vier buiten in de zon. Laat de tennisballen indien mogelijk minstens één tot drie uur op hun plaats zitten. Eenmaal klaar, verwijder de ballen afzonderlijk en laat ze van een verhoogde positie vallen. Laat een andere persoon meten en noteren hoe hoog de bal botst. Ga door met dezelfde procedure totdat alle ballen zijn getest. Je zou moeten constateren dat de verwarmde ballen het hoogst stuiteren, gevolgd door de kamertemperatuurballen en dan de gekoelde ballen, waarbij de bevroren tennisballen het minste stuiteren.
Winteraanpassingen
Tijdens een partijtje tennis vertrouwen de meeste spelers op de snelle sprong van de bal om ze te helpen spelen en scoren. Maar tijdens de koude temperaturen van de winter, kan die bal je vijand worden. Om de afnemende veerkracht van de bal te compenseren, raadt de website van Tennis.com aan om uw racket 2 pond lager te leggen tijdens de winter.
