Egy ’ütős’ poszt – 3. rész

2019. április 18.
by Írókéz

Elérkeztünk sorozatunk befejező epizódjához. Bár szívemnek ez a rész a legkedvesebb, belátom, hogy egy kívülálló számára ez a legszárazabb és legkevésbé olvasmányos téma. Úgyhogy előre figyelmeztetek mindenkit, elolvasása csakis saját felelősségre történhet, kizárólag hardcore teniszbuzik és mechanikai mérnökök számára ajánlott! Én szóltam…

Teniszkönyök
Forrás: hazipatika.com

Világszerte rendkívül sok teniszező szenved teniszkönyöktől. Mi is az a teniszkönyök? A felkarcsont külső alsó részén, a könyökízület felett tapadnak az alkar feszítő izmai. Az ezen a területen, az úgynevezett epikondiluszon kialakult csonthártyagyulladást nevezik teniszkönyöknek. A fájdalom idővel olyan mértékűvé erősödhet, hogy a beteg egy tollat, vagy kanalat sem tud már megfogni. Az orvostudomány vélekedése szerint teniszezők esetében a teniszütőről az alkarba továbbított rezgések szerepet játszanak a sérülés kialakulásában. Tehát az lenne a cél, hogy ütőnkről minél kevesebb rezgés jusson kezünkbe és alkarunkba. Na de hogyan lehet ezt elérni? Rezgéscsillapító használatával? Könnyebb ütővel? Kézkímélőként reklámozott húrral? Ezt a témát fogom most körbejárni.

A Budapesti Műszaki Egyetem Műszaki Mechanikai Tanszékén néhány éve lengéstani vizsgálatokat végeztek teniszütőkön, és a kereten jelentkező rezgéseket is megmérték. Kiderült, hogy a teniszütőről az alkarba továbbított rezgések minimalizálhatók, az ütő és a húrozás optimalizálásával.

Maga az ütközési folyamat, amíg a labda a húrral érintkezik, rövid ideig tart (5-10 ms), viszont nagy gyorsulások és erők lépnek fel közben. Az ütközés időtartama alatt a teniszütőn mérhető gyorsulás értéke meghaladhatja a 10.000 m/s 2 -et, ill. az 1000G-t(!). Az ütő markolati részének közelében ennek körülbelül a tizede léphet fel. Csak összehasonlításképpen: a Földön tapasztalható nehézségi gyorsulás ugye 1G (kb 10m/s2), egy Forma 1-es pilóta a verseny során időnként 6-8 G-t kénytelen elviselni.

Itt láthattok egy megdöbbentő felvételt, amely lassítva mutatja, micsoda erők lépnek fel egy több, mint 200 km/órás szerva során:

Legtöbben úgy gondolják, hogy a húr rezgése az, ami károsítja a könyökünket, ezért tesznek rezgéscsillapítót a húrra. A húrnak valóban vannak 500 és 800Hz körüli értékű sajátrezgései, de ezek nagyon kicsi energiájúak. Magának a teniszütőnek azonban van több, különböző frekvenciájú sajátrezgése, amelyből a legerősebb kb 100Hz-es, és ebben koncentrálódik a teljes rendszer rezgési energiájának több, mint 80%-a. Ez az a rezgés, amely az alkarba átvezetődve károsíthatja azt. Következtetés: Kíméli a kezünket, ha rezgéscsillapítót használunk? Nem…

A fekete pont jelzi a lökésközéppont helyét

Maga az ütés fizikai szempontból egy excentrikus ütközés, hiszen az ütközési talppont nem egyezik meg a teniszütő tömegközéppontjával. Excentrikus ütközések során minden esetben található az ütköző testen egy ún. lökésközéppont, ennek a pontnak a sebessége az ütközés során nem változik. A lökésközéppont kiemelt jelentőségű az ütőszerszámok kialakításánál, ugyanis, mivel ez a pont az ütés során nem mozdul el, a kézre minimális erő hat, ha ebben a pontban fogjuk. Gondoljunk csak a kalapácsra. Ha jó helyen fogjuk, a nyél végének közelében, nem érezzük, hogy visszaütne a szerszám, viszont, ha feljebb fogjuk, kellemetlenül berezeg. A teniszütők esetében is az az optimális, ha a lökésközéppont egybeesik a markolati ponttal, tehát közel van a nyél végéhez. Ezt úgy lehet elérni, ha nyélnehézzé tesszük az ütőt, akár kiegészítő súlyok alkalmazásával. Az előző részben olvashattátok, hogy a haladó és profi ütők nyélnehezek, ezek szerint ezek az ütők a kezünket is jobban kímélik.

Mi az a sweet spot?

Sweet spot

Sweet spotnak a teniszütők hasznos találati felületét nevezzük, amely területen eltalálva a labdát, az optimális erővel pattan vissza, és a legkevesebb rezgést kelti az ütőben. A gyártók kiemelt jelentőségű tulajdonságként kezelik a sweet spot méretét, a marketing jelentős része arra irányul, hogy azt bizonygassák, ennek az ütőnek olyan óriási sweet spotja van, hogy tulajdonképpen az egész ütőfej egy hatalmas sweet, sőt, sweetest spot. Nos, a marketing valóban profi, de a sweet spot ilyetén meghatározása igen pontatlan, vagy legalábbis nagyon leegyszerűsíti ezt a fogalmat.

Az ütőnek ugyanis két sweet spotja van. Az egyik a rakett lengési képéhez tartozó csomópont (node), amelyet eltalálva a legkisebb mértékű rezgés keletkezik a húron. A másik pedig az ütközés középpontja (Centre of Percussion, COP). Ez a forgástengellyel összetartozó ideális ütközési pontot jelöli.

Az ütő lengésképénél megfigyelhető a lengési csomópont helye

Van még egy kitüntetett pont a húron, a fej torkolati részén, amelyet eltalálva a legnagyobb erővel pattan vissza a labda (Best Bounce). Na, és vajon hol találják el a labdát a profik? Természetesen egyik kiemelt pontban sem, hanem a csomópont felett valamivel. Miért? Mert az ütő fejének köríves mozgása során az a találati pont nagyobb szögsebességgel mozog, és így nagyobbat tudnak pörgetni… Vigyáznia kell a játékosnak azonban, mert közel az ütő tetejéhez van egy pont, ahonnan már egyáltalán nem pattan el a labda, ezt dead spotnak nevezik. Az igazsághoz tartozik, hogy a lengési csomópont kismértékben változtatható, keményebbre húrozva a húrt, feljebb kerül, közelebb a megszokott találati ponthoz.

Összegezve az eddigieket: Ha teniszező az ütőt a lökésközéppontban fogja, és a lengési csomópontban találja el a labdát, a kezére ható erő 0 lesz. Leírom betűkkel is: NULLA.

Eddig tartott kalandozásunk a teniszütők világában. Bízom benne, hogy tetszett, és tudtam segíteni az esetleges ütőválasztásodban. Legközelebb „fogyaszthatóbb” témával jelentkezem, ígérem!

A sorozat korábbi részeit itt olvashatod: Első rész Második rész

A cikksorozathoz felhasznált irodalom:
https://www.researchgate.net/publication/227676970_The_sweet_spots_of_a_tennis_racket
http://www.physics.usyd.edu.au/~cross/tennis.html
http://www.bgytenisz.hu/teniszuto.htm
http://www.tennis.com/gear/2016/02/10-racquets-changed-game/57585/
https://www.kfki.hu/~cheminfo/hun/tudakozo/mm/tenisz.html
http://www.petofisportkorfured.hu/tenisz-irodalom_elemei/Teniszutokrol-Simon-Zoltan.pdf
GVOP-3.3.1 K+F projekt: Lökésközéppont és rezgésmérő mérőműszer a teniszkönyök
megelőzésére
http://www.online-teniszakademia.com/
http://www.bgytenisz.hu/teniszuto.htm