Ich habe neulich Tischtennis gespielt, als mir mein Ball vom Tisch gefallen ist. Ich legte meinen Schläger darüber, um ihn zu verlangsamen, und dann brachte ich den Schläger auf den Boden, damit der Ball zum Stehen kam. Ein Diagramm von dem, was ich getan habe, ist unten:
Warum hat die Geschwindigkeit des Tischtennisballs am Ende so stark zugenommen? Ich habe beim Absenken des Schlägers nicht viel Kraft aufgewendet, also dachte ich nicht, dass es daran lag, dass ich eine größere Kraft auf den Ball ausgeübt hatte.
Das Phänomen besteht aus drei Teilen, zwei realen und einem illusorischen.
Während Sie den Schläger senken, erhöht sich seine relative Geschwindigkeit zum sich nähernden Ball ein wenig. Der Ball prallt etwas härter davon ab und gewinnt doppelt so viel Geschwindigkeit relativ zum Boden. Wiederholen Sie dies für mehrere Sprünge und der Unterschied könnte sich bemerkbar machen. Dies ist ein echter Teil.
Die andere entsteht, weil der Ball beim Aufsteigen langsamer wird und beim Fallen wieder beschleunigt. Das Absenken des Schlägers schneidet den Teil ab, an dem er langsamer wird, sodass sich die Durchschnittsgeschwindigkeit erhöht, obwohl die lokale Geschwindigkeit an einem bestimmten Punkt möglicherweise nicht zunimmt.
Die Illusion hat mit dem Ausmaß und der Dauer des Springens zu tun. Wenn Sie den Schläger senken, verkürzt sich die Periode jedes Aufpralls, wodurch die Frequenz des Aufpralls erhöht wird. Dies kombiniert mit der schrumpfenden Skala, um die Illusion zu erzeugen, schneller zu gehen. (Gutschrift an die Benutzerakkumulation für den Hinweis in einer anderen Antwort).
Eine ähnliche Illusion findet statt, wenn Sie ein huschendes Insekt beobachten. Vergleichen Sie zum Beispiel ein Pferd, eine Katze und ein Insekt, die entlang gehen. Das große Pferd wirkt langsam und faul, das kleine Insekt in wahnsinniger Eile, die Katze irgendwo dazwischen. Aber in Wirklichkeit geht das Pferd am schnellsten und das Insekt am langsamsten.
Guy Inchbald erwähnt die leichte Kraft des Paddels auf den Ball und dass die Geschwindigkeit relativ zum Abstand zunimmt. Bei letzterem gibt es ein weiteres Problem: Jedes Mal, wenn der Ball springt, macht er ein Geräusch, und dieses Geräusch wird mit kürzer werdender Entfernung häufiger, was die Geschwindigkeitswahrnehmung erhöht.
Außerdem glaube ich, dass es ein drittes Phänomen gibt: Wenn ein Ball springt, nimmt seine Geschwindigkeit ab, wenn er aufsteigt. Indem Sie den hohen Teil des Aufpralls abschneiden (wenn er sich am langsamsten bewegt), beschränken Sie ihn nur auf den schnellen Teil seines Aufpralls und erhöhen die Durchschnittsgeschwindigkeit des Balls.
Und bei elastischen Stößen bleibt die kinetische Energie erhalten.
Wenn Ihr Ball frei aufprallen kann, erreicht er am oberen Ende seines Bogens eine Geschwindigkeit von Null. An diesem Punkt wurde seine gesamte kinetische Energie in potenzielle Gravitationsenergie umgewandelt. Das Gegenteil ist am Boden der Fall, wo seine gesamte Gravitationsenergie in kinetische Energie umgewandelt wurde. Für eine perfekt elastische Kollision kürzen Sie beim Absenken des Paddels den Bogen des springenden Balls (mit einer entsprechenden Erhöhung der Frequenz). Im Idealfall, wenn Sie dem Ball keine zusätzliche Energie zuführen, erhöht sich die Geschwindigkeit des Balls bei jeder Höhe nicht , aber die Durchschnittsgeschwindigkeit des Balls steigt drastisch, weil sich der Ball im freien Bogen viel schneller bewegt, wenn er näher an der ist Boden.
Sie werden feststellen, dass dieses Prinzip auch umgekehrt funktioniert: Lassen Sie einen Tischtennisball vom Boden aufprallen und fangen Sie ihn dann mit Ihrem Schläger. Obwohl der Ball ungefähr so hoch von Ihrem Paddel zurückspringen sollte, scheint er viel langsamer zu springen , da er jetzt seine ganze Zeit im langsameren Teil des Bogens verbringt. Diese umgekehrte Anwendung demonstriert jedoch einige der Grenzen dieser Logik – in der Praxis bedeutet der Luftwiderstand gegen einen sich langsam bewegenden Tischtennisball, dass Sie wahrscheinlich bei jedem Aufprall eine merkliche Abnahme der Höhe feststellen werden.
Peter - Wiedereinsetzung von Monica
Rohr
Karl Witthöft
Peter - Wiedereinsetzung von Monica
Karl Witthöft
Theoretiker
Karl Witthöft
Peter - Wiedereinsetzung von Monica