테니스 텐션을 강하게 하면 왜 반발력은 약할까..
스트링을 매는 텐션에 따라 반발력이 세다 약하다고 평합니다.
이것에 대해서 평소에 궁금했는데, 잡지(테니스코리아)에 잘 설명이 되어 있어서 조금 쉽게 풀어봅니다.
우선 반발력을 얘기할려면, 두 물체가 부딪혀야 합니다.
테니스에서는 공과 스트링이 부딪혀서 반박력이 생깁니다.
테니스에서 반발력이라고 할 때에 공의 반발력은 계산하지 않습니다.
이유는 이렇습니다.
테니스공의 반발력은 아주 적다고 합니다.
즉, 수축되었다고 다시 원형으로 회복되는 시간이 아주 늦다고 합니다.
(스트링에 비해서)
반면에 스트링은 반발력이 높다고 합니다.
짧은 시간에 회복이 됩다고 합니다.
그러니 두 물체가 부딪혔을 때, 공의 반박력이 회복되기전에 고반박력의 스트링이 작용하므로 공의 반발력은 무시해 버립니다.
그럼 이제 스트링의 반발력에 대해서 알아봅니다.
텐션이 약하는 것은 그만큼 느슨하다는 뜻입니다.
이런 상태에서 공이 부딪히면 스트링은 뒤로 많이 밀립니다.(강한 테션의 스트링에 비해)
뒤로 밀린만큼 반발력이 많이 생깁니다.
그런데 고반발력이라는 것이 빠른 시간에 작용하는 것이므로 공은 빠르게 반사됩니다.
(스윙하는 동안에 공이 반사되어 버려서 힘에 파워를 싣기가 쉽지 않습니다)
반면에 텐션이 강한 스트링은 그만큼 타이트합니다.
이런 상태에서 공이 부딪히면 스트링은 뒤로 적게 밀립니다.
뒤로 밀린 것이 적은 만큼 약하게 맨 스트링에 비해서는 탄성이 약합니다.
그만큼 반사가 늦게 됩니다.
(단, 공의 반발력은 이것보다는 늦으므로 신경쓸 필요는 없습니다.)
결과적으로 텐션을 강하게 맨 것은 뒤로 적게 밀린 결과 발생한 반발력이 늦으므로,
공은 스트링에 오래 머물게 됩니다.
공의 반사가 늦게 되므로 라켓면에 오래 머물러 있게 됩니다.
그래서 스윙자체를 크게 해서 추가로 공에 파워를 싣을 수 있습니다.
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참고로 이것에 대해서 좀 더 확대해석해보면......................................
그렇다면 텐션을 80~90정도로 해 놓이면 어떤 현상이 생길까요(상상).
뒤로 밀리지 않는다고 생각할 수도 있습니다.
뒤로 밀리는 것이 없으면 줄에 의한 반박력은 0 입니다.
그렇다면 공의 반발력으로 반발력을 계산해야 합니다.(공이 얼마나 오래 머물러 있나)
그런데 공의 반발력은 아주 늦다고 했습니다.
그만큼 공이 오래 라켓면이 머물 수 있습니다.
[테니스는 어떻게 완성 되는가?]
먼저 애거시짝퉁님의 '반박력'이라는 단어는 '반발력'으로 이해하겠습니다.
제 견해의 근거는 1)International Sports Engineering Association에서 발간한 The Engineering of Sport 5에 수록되어 있는 논문 중 Effect of string tension on the impact between a ball and a racket(S.R. Goodwill, S.J. Haake 공동집필)과 2)그에 기반하여 스트링텐션과 스핀과의 관계에 대해 서술해주신 정보맨^^님의 글(http://www.yjcountry.co,kr의 시타기 게시판 중 4084번 글), 3)1)의 논의를 발전시켜 서술한 Jani Macari Pallis의 글(http://www.tennisserver.com/set/set_05_03.html)에 바탕을 두고 있습니다.
위의 세 글에서 보면 'The stiffer stringbed has a shorter contact time with the ball.' 즉 텐션이 낮으면 접촉시간이 길고 텐션이 높으면 접촉시간이 짧다는 결과를 밝히고 있습니다.
따라서 텐션이 낮을수록 공이 스트링베드에 오래 머물게 됩니다.
이와는 구별해야 할 것이, 텐션의 차이에 따라 볼의 스피드가 어떻게 달라지느냐 하는 것입니다.
이는 물리법칙인 충격량=운동량의 변화량 공식으로 구해볼 수 있습니다. 즉,
I(충격량)=Ft=mat (∵F=ma)
=m(△v/t)t (∵a=△v/t)
=m△v
=△mv
따라서 t(접촉시간)가 크면 충격량이 커지고 속도의 변화량도 커집니다.
공이 스트링베드에 접촉하기 직전의 속도를 v1, 스트링베드에서 떨어진 직후의 속도를 v2라고 하면,
Ft=m(v2-v1)이 됩니다.
v1은 공이 라켓이 맞기 직전의 속도이므로 일정하다고 가정할 때, t가 큰 경우(텐션이 낮아 접촉시간이 긴 경우)가 v2값이 커질 것이라는 결론을 얻을 수 있습니다.
애거씨짝퉁님께서 쓰신 '공은 빠르게 반사됩니다'라는 결론은 이런 점에서 저의 생각과 같습니다.
다만 '텐션이 높을 수록 공이 스트링베드에 오래 머물러 있을 수 있다'는 말씀에는 의문이 있습니다.
흔히 '낮은 텐션은 공이 날린다'는 속설도 이런 관점에서 설명이 가능합니다.
낮은 텐션의 경우 t값이 커서 v2가 빠릅니다. 따라서 s(비행거리)=v2+vt이고 v=a/t인데 공기저항과 중력의 작용으로 a의 값은 일정하게 공의 진행방향의 반대로 작용합니다. 따라서 s는 v2에 의해 좌우되고 ㅍ2값이 클수록 비행거리가 길어지게 됩니다.