プロテニスプレイヤーのサーブレシーブの衝撃圧

質問

プロテニスプレイヤーの例えば時速200kmのサーブをレシーブするときに掛かる
レシーバーのラケットに掛かる衝撃圧ってどのくらいなんでしょうか？

どなたかお分かりでしたら教えてください

回答No.3

mnopo

中学生の時テニス部で
現在高校で物理を勉強しているものです
受験前になにやってんだ感は否めませんが
面白いテーマなので回答させていただきます

これは運動量と力積と呼ばれるタイプの問題として
置き換えることができます
それに基づいて計算をすると

パターン１：スイートスポットでとらえた場合
スイートスポットでとらえると振りぬきやすいですよね
スイートスポットにおける反発係数は１に近いと思います
仮に反発係数を１だとすると
なんとラケットにかかる衝撃圧Ｐ[Pa]＝０となります
実際にはスイートスポットにおいても衝撃圧Ｐは存在するはずなので
ゼロとなること自体は机上の空論ですが、スイートスポットでとらえると
あまり衝撃を感じないということは物理的に正しいと思います
２００ｋｍ/ｈでも同じことです
（補足ですが自分もテニスボールを加速すべく力を加えているので打つ時に手ごたえはあるはずですよ）

パターン２：完全なミスショット（衝撃圧Ｐ[Ｐａ]の最大値）
これもけっこう極端な例を使わせてください
もしも２００ｋｍ/ｈのサーブをフレームなどでとらえてしまい
ボールが速度を失い、真下に落ちた時を考えてみます

この時ボールの持つ運動量とよばれる値と自分のラケット（フレーム）がうけた
衝撃圧Ｐが等しくなるはずです

一般的なテニスボールは５６．０～５９．４[ｇ]だそうですが計算が面倒なので６０[ｇ]とさせてください
速度は２００[ｋｍ/ｈ]ということですね
また一般的なラケットのフレームの面積は１００平方インチということにします（強引）
ラケット（フレーム）とボールがふれている時間がいまいち調べてもわからないので
仮に０．３[ｓ]とします（人間の目が同時と認識する限界の時間としました）

ｍｖ＝Ｆｔ

６０/１０００×２００×１０＾３＝Ｆ×０．３

Ｆ＝４００００[Ｎ]

Ｐ＝Ｆ/m2

Ｐ＝６１５３８４．６１５３８４[Ｐａ]
約６２万パスカルと試算しました
ヘクトパスカルでいうと
６２００ヘクトパスカル
気圧で表すと約６気圧というかんじだと思われます
大気圧の約６倍の圧力を直に感じれる機会ですね
けがに気を付けましょう

深夜ぼやっとした頭で考えた非常に適当な計算、概算の嵐かつ
実測値の計算は受験物理ではなかなかやらないので
正確性はちょっと微妙ですから書き直すかもしれません

スイートスポットでリターンすることの偉大さが改めてわかりました

回答No.2

tac48

おっさんです。物理のテストならパスしますが・・・(謎)。

答えは三通りっす。
（1）スイートスポットに当たった場合　＜マグレ＞
　　　サーブの衝撃より、自分の返球が速いことに衝撃を覚えるはずです。

（2）スイートスポットに当たらずも、なんとか返球を試みた場合
　　　衝撃を感じる前に、ラケットを離しましょう・・・手首を痛めます。

（3）私の体験
　　　現時点の最速と言われるロディックは、コート内で見たことがあり
　　　ませんが、伝説の最速サーバーのベッカーだけは、レシーバーの
　　　すぐ後ろ（サーブ練習の時）に立ってたことあります。フラット系
　　　なのに、ものすごく跳ねるサーブで・・・身長が170cm未満の私に
　　　は高すぎて打てないサーブでした。だから、衝撃を感じることは不可能
　　　と断定できました(笑)。

回答No.1

nishikasai

テニススクールの中級なので想像もつきませんが、うちの近くのバッティングセンターで150キロに挑戦したんですが、球が来たと思ったら後ろの壁にドスンと当たってました。最初は手が出ませんでした。三球目にかすりましたが、20球にトライして一つたりとも会心の打撃はありませんでした。たぶん球威に押されたのだと思います。150キロでそうなのですから200キロというのは想像もつきません。でも打ってみたい衝動に駆られます。ときどきコーチのサーブを受けますが確かにインパクトは強烈ですね。
ひょっとして手首が折れる？　なんてことないか。握りが弱いとラケットが飛ばされることはあるかもしれませんね。