LA FRICCIÓN DE LA PISTA DE TENIS

Las bolas de tenis durante el bote se aplastan y esto incide en su comportamiento durante y después del bote. Esto no ocurre en otros deportes. La bola utilizada en Críquet, Cesta Punta, Futbol etc es muy diferente a una de tenis. Son esferas que “casi” se podrían considerar como indeformables. En cambio la bola de tenis no lo es.

Ya vimos en la entrada del cambio de la superficie, como los 20º de incidencia de una bola de tenis en la superficie limitaban dos patrones de comportamiento diferentes de la bola después del bote. También sabemos que este límite de 20º se conoce para una bola que llega a la pista sin ningún efecto.

Sin embargo en el tenis se juega con efecto cortado, liftado y diversas combinaciones de efectos laterales. Cuando la bola es golpeada con efecto cortado hay un gran rango de ángulos de incidencia con los cuales la bola en el contacto con la pista siempre desliza. En cambio cuando es golpeada con “top spin” sólo desliza en un rango mucho más estrecho.

Pero la bola de tenis tiene algo que no tienen otras utilizadas en otros deportes, y hay que tenerlo en cuenta. Una bola de tenis a diferencia de las otras, en el momento del bote se aplasta. Y cuando esto ocurre, aumenta tanto la superficie de contacto con la pista que la bola deja de deslizar para pasar a rodar (la bola se agarra a la pista). Se mueve de manera similar al pie en contacto con el suelo mientras caminamos. Es decir la parte de la bola que toca el suelo permanece en reposo mientras la parte superior de la bola se desplaza horizontalmente respecto del suelo.

Entonces, ¿que ocurre durante el bote de la bola de tenis? El profesor Rod Cross nos ayudará.

1. La bola llega al suelo supuestamente sin girar (hipótesis). Al tocar el suelo aparece una fuerza de fricción (de sentido opuesto a la dirección de la bola) en el punto de contacto que comienza a hacer girar a la bola en el sentido de las agujas del reloj. Y la bola comienza a deformarse (incluso la pista).
2. La bola se va deformando de tal manera que deja de deslizarse para pasar a rodar por el suelo mientras dura el rebote. La parte inferior de la bola tiene velocidad 0 respecto de la pista. Esto ocurre hasta una deformación máxima.
3. La deformación de la bola comienza poco a poco a desaparecer y la bola que ya está girando, llega un momento que este giro de la bola hace que aparezca una fuerza de fricción pero ahora en el mismo sentido que la dirección de la bola.
   
   
   Mirad el gráfico:
   
   
   
   
   

Imaginaros que en la primera parte del proceso la fuerza de la fricción que aparece es muy grande. ¿Podría ocurrir que esa fuerza al ser tan grande y de sentido opuesto al avance de la bola la hiciese retroceder? pues bien, la respuesta es, sí. Esto ocurre por ejemplo con esas bolas de goma pequeñas que llaman SuperBall que al lanzarlas contra las paredes rebotan en todas direcciones. El coeficiente de fricción por deslizamiento es tan grande entre la bola y el suelo que la fuerza de fricción generada hace que la SuperBall cambie su dirección.

Naturalmente en el tenis tenemos un caso típico que es cuando la bola llega con muy poca velocidad (una dejada), casi vertical y por ejemplo en tierra batida. A pesar de su escasa velocidad, la fricción entre la bola y la superficie de tierra batida es tan grande que la fuerza generada puede llegar a hacer volver a la bola hacia atrás. Además al llegar a escasa velocidad la fase 2 casi no ocurre, es decir hay una deformación mínima de la bola y por lo tanto no se produce la rodadura de la misma por la pista.

En todo este tipo de jugadas Manolo Santana era un maestro. En estos días de torneos sobre césped casi será imposible contemplar estas jugadas debido al escaso coeficiente de rozamiento entre bola y superficie.

En la próxima entrada hablaré sobre el coeficiente de restitución de la pista.

CAMBIO DE SUPERFICIE DE LA PISTA

Si que hacía tiempo que no escribía pero unos cursos y la proximidad del final de la temporada 2010/11 no me han dejado tiempo, pero espero tener suficiente a partir de ahora.

Ha llegado el día del cambio de pista. Nadal acaba de ganar Roland Garros y ya está jugando  Queen's. ¡Vaya cambio!

De tierra batida a césped. En este aspecto el Tenis es único, se juega en gran variedad de superficies. Incluso el estilo y las tácticas varían dependiendo de esta superficie.

Pero, ¿Por qué es tan importante el tipo de superficie? El profesor Rod Cross de la Universidad de Sydney nos ayudará.

Después de que la bola toca el suelo pueden ocurrir muchas cosas: Puede disminuir su velocidad, puede aumentar su velocidad de giro, se aplasta en el momento del bote, la fricción con el suelo puede incluso ocasionar que cambie su dirección o que aumente la misma.

El asunto del bote de la bola no es tan sencillo como parece. Una bola que incide con una superficie plana en reposo con un determinado ángulo de incidencia es devuelta por la superficie con cierta velocidad angular, con menos velocidad que la de incidencia y aproximadamente con el mismo ángulo de salida que el de incidencia. Esto es fácilmente observable.

Pero analizando con mayor detenimiento y de forma más cuantitativa el bote de una bola de tenis surgen más preguntas: ¿A qué velocidad sale una bola después del bote? ¿Con qué ángulo? ¿Con cuánta velocidad de giro? ¿Con que ángulo de incidencia se consigue la mayor velocidad de giro? ¿Qué ocurre si la bola al llegar al suelo viene girando?

Hay dos casos generales de gran interés para los tenistas que son si la bola durante el bote desliza por la superficie o si por el contrario no desliza. Por  eso la superficie de juego es tan importante.

Para una bola de radio R, con una velocidad horizontal de vx, y una velocidad angular de w, la velocidad relativa entre la parte inferior de la bola y la superficie justo antes del contacto es: Vx≡ vx-Rw. Si la w fuese cero (no es el caso de casi nadie y menos de Rafa Nadal como vimos en la entrada "El efecto Nadal") es decir que la pelota llegase al suelo sin girar, mientras la bola estuviese en contacto vx disminuiría mientras que w aumentaría. Con ángulos de incidencia menores a 20º la bola rebotaría al mismo tiempo que desliza en la superficie. Echad un vistazo al gráfico.

Este es el caso de deslizamiento puro, en el cual a cualquier velocidad de incidencia, el cambio de velocidad horizontal de la bola y la velocidad de giro aumentan si aumenta también el ángulo de incidencia. Es decir hasta 20º la bola pierde menos velocidad cuanto mayor es el ángulo y la w aumenta. Parece bastante interesante para un jugador golpear la bola bastante baja y que aterrice en la otra pista a 20º para que pierda la menor cantidad de velocidad posible.

Sin embargo ocurre algo muy diferente cuando el ángulo de incidencia es mayor a 20º. En este caso la velocidad horizontal de la bola después del bote es una fracción fija de la velocidad horizontal previo al contacto con la superficie, independientemente del ángulo de incidencia.

Además la velocidad angular de la bola disminuye cuanto mayor es el ángulo de incidencia. Incluso llegará a ser 0 si el ángulo de incidencia es de 90º. O sea que una bola golpeada con mucho efecto cuanta más altura le damos mayor cantidad de efecto pierde en el contacto con el suelo. Esto parece poco conveniente. Sin embargo hay que tener en cuenta que cuanto más bajo intentamos golpear una bola más riesgo de estrellarla en la red tendremos.

Como vemos para una bola que es golpeada sin efecto, los 20º de ángulo de incidencia limitan dos patrones de comportamiento completamente distintos de la bola después del bote. Sin embargo los jugadores de tenis utilizan rutinariamente los efectos.

¿Cómo afectan estos efectos y la superficie al comportamiento de la bola después del bote?

Lo veremos estos días mientras se juegan los torneos de césped acabando en Wimbledon.

LA RIGIDEZ DE LOS CORDAJES

Los cordajes de tripa son los menos rígidos de entre todos los cordajes existentes. Los cordajes de Poliéster son los más rígidos.

¿Qué significa esta afirmación? ¿Como se puede verificar esto? ¿Tiene importancia esto a la hora de jugar?

Con un sencillo (para ellos que tienen un laboratorio) experimento Howard Brody, Rod Cross y Crawford Lindsey nos intentan explicar el termino “rigidez”.

Simulamos en primer lugar que ocurre al encordar una raqueta. Colocamos tres cuerdas de 30,5cm de Poliéster, Nailon y Tripa en un soporte. Las colgamos un peso de 27kg. Lo que ocurre es que la de Poliéster se estira 1,3cm, la de Tripa 2,3cm y la de Nailon 2,8cm.

Por la tanto la rigidez estática que se da cuando encordamos la raqueta es tensión/estiramiento, es decir:

Nailon 27/2,8= 9,6kg/cm
Tripa 27/2,3= 11,7kg/cm
Poliéster 27/1,3= 20,8kg/cm

Hasta aquí todo normal, no estamos golpeando la bola, no sabemos como responde cada uno de los cordajes.

¿Pero que ocurre cuando golpeamos? Vamos a suponer que en el instante del golpeo se incrementa la tensión del cordaje de 27kg a 45kg, es decir 18kg extra ya que el cordaje se deforma al mismo tiempo que la bola.

Ocurre lo siguiente, la Tripa se estira 1cm, el Nailon 0,5cm y el Poliéster 0,4cm dando como resultado para la rigidez dinámica del cordaje estos valores:

Nailon 18/0,5= 36kg/cm
Tripa 18/1= 18kg/cm
Poliéster 18/0,4= 45kg/cm

Es decir, justo en el momento del golpeo la rigidez del Poliéster y el Nailon se disparan y en cambio la de la Tripa no aumenta tanto, sólo 6,3kg/cm

Es por esto la sensación de golpe potente que tenemos cuando nuestra raqueta está encordada con Poliéster y mayor suavidad cuando tenemos la raqueta encordada con Tripa.

Para quitarle aspereza al artículo os pongo un dibujo del ensayo.

¿TIEMPO DE CAMBIO PARA ROGER FEDERER?

Roger Federer debe de cambiar de raqueta. Juega con una raqueta de 90sq.in. (pulgadas al cuadrado) y debe hacerlo ya a una de 95sq.in. o 98sq.in.

Si podéis recordar hace relativamente pocos años Roger Federer era un jugador bastante ofensivo que subía mucho a finalizar los puntos en la red. Sin embargo ahora permanece más tiempo en el fondo de pista. ¿Esto es una elección táctica suya? o por el contrario el progreso tecnológico de raquetas y cordajes ¿le obliga a ello?

Roger Federer cumplirá en agosto 30 años y parece complicado verle levantar algún trofeo del Grand Slam incluso un Masters 1000. Ningún jugador a partir de esa edad fue realmente nunca competitivo. Hay alguna excepción como Andre Agassi que ganó el Open de Australia con 29, 30 y 32 años. Pero la naturaleza del juego de hoy en día no permite que se pueda llegar tan lejos a partir de los 28 o 29 años.

No hay duda de la gran habilidad que Federer posee en cualquiera de sus golpes, es fantástico verle jugar cada día, y sin embargo parece débil al lado ahora de Novak Djokovic ó Rafael Nadal que este año le han ganado varias veces. Aunque también hemos visto como jugadores muy inferiores también lo han hecho como es el caso de Jurgen Melzer o Richard Gasquet. Sin embargo esto tiene solución.

El caso de Pete Sampras fué similar. Jugó toda su carrera profesional con una raqueta de 85sq.in. y ahora juega (y muy bien por cierto) con una raqueta de 98. ¡¡Porque es más fácil!!. Si hubiese hecho este cambio antes, podríamos haber disfrutado de su juego mucho más tiempo. Y sobretodo hubiese sido competitivo hasta el final de su carrera.

Aquí está la lista de los Top 20 con las dimensiones de sus raquetas:


Nadal: 100
Djokovic: 98
Federer: 90
Murray: 98
Soderling: 98
Ferrer: 100
Berdych: 98
Melzer: 97
Monfils: 95
Almagro: 100
Fish: 95
Roddick: 100
Youzhny: 100
Wawrinka: 98
Troicki: 100
Gasquet: 100
Verdasco: 98
Tsonga: 100
Simon: 98
Dolgopolov: 95

Federer tiene el juego, pero los oponentes han encontrado en su revés un filón que explotan al máximo. Con unos pequeños ajustes a las nuevas dimensiones de la raqueta convertirían a Federer de nuevo en un jugador de altas prestaciones.

No es tarde, puede hacerlo.

¿Qué opinais?

EL SERVICIO (5)

He comentado ya varias formas de aumentar nuestro porcentaje de servicios y ya golpeamos la bola en el punto más alto que somos capaces, también damos top spin al servicio y además golpeamos con menor potencia ¿Qué más podemos hacer? Hay otra forma de aumentar el porcentaje de primeros servicios y es lanzándose la bola más alta de lo “normal”, es decir a mayor altura que el punto de impacto. Cuanto más alto nos lancemos la bola mayor "spin" conseguiremos.

Me viene a la memoria el caso de dos jugadores legendarios como Ivan Lendl y Steffi Graf. Ellos la lanzaban mucho más alta que los demás jugadores y así aumentaban el porcentaje.

Parece extraño, pero ¿por qué?. Es sencillo, cuando golpeas a la bola en el servicio en la trayectoria descendente de la misma, esta aunque el impacto se intente plano, adquiere cierto “Top Spin”.

Como vimos en la anterior entrada dedicada a este tema sobre el servicio, el “Top Spin” hace que aumente el ángulo “b”. Qué es el ángulo "b" lo podéis encontrar EL SERVICIO (2). En este caso del lanzamiento alto de la bola, el incremento de efecto no es muy alto con respecto al caso de el efecto intencionado, pero por poco que nos ayude, siempre es algo.

En el siguiente gráfico se puede observar porcentaje de servicios extra buenos relacionados con la altura extra que lancemos la bola en el servicio. El gráfico se refiere a un servicio de velocidad 150km/h y un jugador de 1,65m de altura.

Fijaos que sólo lanzando 13cm más alta la bola, el incremento de servicios buenos es del 15%.

Hasta ahora el consejo de todos los entrenadores había sido lanzarse la bola justo a la altura del punto de contacto en el servicio. Es más fácil golpear a una bola quieta, pero ahora el consejo cambia es algo mejor lanzarla más alta para aumentar el porcentaje. Es necesario que el jugador tenga un buen “timing”. Tampoco ahora hay que lanzarla medio metro por encima del punto de contacto, con unos cuantos centímetros es suficiente.

Hay alguna desventaja aparte de golpear a la bola que cae a cierta velocidad y es por ejemplo que ocurre un día con viento, indudablemente tendremos más problemas. Pero, como resumen se puede decir que, es aconsejable lanzarse la bola un poco más alto que el punto de impacto para propiciar la creación de "Top spin" gratis y como consecuencia aumentar el porcentaje de servicio.