¿Por qué a una raqueta de tenis, cuanto menos presión le metas a las cuerdas más fuerte va la bola?

Raqueta de tenis.

 

 

 

 

Primero, feliz año a todos los lectores del blog. Segundo pedir disculpas por la inactividad del blog durante la segunda mitad del año 2010, donde las entradas han sido escasas y cortas. También quisiera disculparme con el autor anónimo de esta pregunta, que la formuló hace 9 meses, lo que demuestra la velocidad con la que contesto las preguntas. También quiero dar las gracias a todos los internautas que se han interesado en consultar y comentar entradas en este blog a lo largo del este año. Y ahora vamos a centrarnos en las raquetas de tenis.

No creo que ningún lector desconozca el popular deporte del tenis y mucho menos los lectores desde España, donde ahora se vive una fiebre tenística como nunca se ha vivido. El tenis es un juego de raqueta, la raqueta de tenis es como la que hay a la derecha (fotografía tomada de la wikipedia). La tensión del cordaje de la raqueta de tenis no está reglamentada de forma que los jugadores eligen cuánta tensión quieren poner en sus raquetas en función de cómo quieran que sea el golpe. Sin embargo, las tensiones comunes varían entre 24 y 26 kg/cm2.

Se asume que cuanta menor es la tensión, mayor es la potencia y cuanto mayor es la tensión mayor es el control. Pero, ¿es cierto? o mejor dicho ¿cuánto de cierto? Imaginad unas cuerdas sin apenas tensión, casi sueltas, resulta obvio que la pelota no saldrá despedida con más potencia que si fuese una pala de pádel. Sin embargo, con ninguna pala de pádel se puede lanzar una pelota con la misma potencia que se hace con una raqueta de tenis. La explicación desde un punto de vista de la dinámica clásica es sencilla.

Estupenda animación de la Wikipedia.

 

Una de los juguetes científicos más conocidos ses el péndulo de Newton, esos en los que una bola choca contra un grupo de bolas y sólo se mueve la última. En un caso ideal, como el de la animación de la izquierda, cuando el choque entre las bolas es perfectamente elástico y no existe rozamiento, nunca para. Un choque elástico es en el que la energía cinética se conserva totalmente (es decir la energía que tiene un cuerpo de masa cualquiera por viajar a una velocidad determinada). Cuando un choque no es elástico, es porque parte de la energía cinética de los cuerpos que chocan se transforma en otro tipo de energía (por ejemplo energía calorífica debida al rozamiento), o se emplea en la deformación de un objeto (por ejemplo cuando la plastilina cae al suelo, no rebota sino que se deforma).

 

Las pelotas de tenis son elásticas, de forma que cuando chocan contra el suelo o una raqueta parte de su energía cinética (es decir parte de la energía que tienen por estar en movimiento) se transforma en energía potencial elástica, o sea, se deforma la pelota como una goma y luego se vuelve a su forma original adquiriendo nuevamente energía cinética. Es cierto que parte de la energía se pierde en forma de calor o de movimiento de partículas del suelo, pero es una parte muy pequeña y podemos considerar que el choque es elástico. El cordaje de las raquetas de tenis también es elástico sobre todo cuando se les aplica una  tensión a partir de unos 20kg/cm2, y también podemos considerar, aunque no sea cierto del todo, que el choque es perfectamente elástico. La raqueta, al golpear a la bola tiene una energía cinética propiciada por el brazo. del tenista.

 

Cuando la pelota choca contra la raqueta, se deforma y el cordaje también. Cuanta más energía cinética del brazo se pueda transformar en energía elástica del cordaje, más fuerte saldrá despedida la bola (donde se sumará la energía que ya tenía la bola más la que ejerce el tenista). Sin embargo, cuanto más se deforme el cordaje, y por lo tanto más fuerte salga la bola, más difícil de controlar la dirección de la bola será, puesto que es más difícil prever cómo se deformará el cordaje. Cuanto más tenso está el cordaje, menos posibilidades tiene de deformarse, lo que implica mayor control, pero menor potencia.