Si vous cherchez à ajouter un peu de sabotage amical au jeu de votre adversaire de tennis, pensez à faire sauter quelques-unes de ses balles de tennis au congélateur au préalable. Lorsque la température d’une balle de tennis change, le noyau rempli de gaz de la balle subit une réaction intéressante. Alors qu’un changement de température dans une direction a un effet de rebond élevé, un changement de température dans l’autre direction réduit les capacités de rebond de la balle.
Pourquoi les balles rebondissent
L’anatomie d’une balle de tennis comporte un noyau creux en caoutchouc rempli de gaz. Les molécules qui composent le gaz sont relativement inorganisées; elles glissent facilement les unes autour des autres pour remplir tout l’espace qu’elles occupent. En tant que telles, les molécules de gaz peuvent facilement se dilater ou se contracter. Lorsqu’une balle de tennis frappe le sol, la force appuie contre la balle, poussant la surface inférieure de la balle et comprimant le gaz à l’intérieur de son noyau. Lorsque la balle de tennis reprend sa forme normale, le gaz à l’intérieur de la balle agit comme un ressort et fait rebondir la balle dans l’air.
Température chaude vs Température froide
La pression du gaz à l’intérieur de la balle détermine finalement la hauteur du rebond de la balle de tennis. L’équation scientifique pour déterminer la pression du gaz est « p = rRT », où « p » est la pression, « r » est la densité, « R » est une constante spécifique au gaz et « T » est la température. Si la densité et la constante restent les mêmes, une température plus élevée entraîne une pression plus élevée, tandis qu’une température plus basse entraîne une pression plus basse. Lorsque la température augmente, les molécules de gaz à l’intérieur de la balle de tennis se dilatent. À mesure que les molécules se dilatent, leur énergie augmente à mesure qu’elles rebondissent de manière plus erratique. Cette augmentation de l’énergie et du mouvement entraîne un rebond plus élevé. D’autre part, une diminution de la température provoque la contraction des molécules de gaz et leur déplacement plus lent. En conséquence, une balle froide a un rebond beaucoup plus faible.
Expérience facile
Ce mystère scientifique peut être démontré à la maison ou à l’école avec une expérience simple. Rassemblez 15 à 20 balles de tennis et un ruban à mesurer. Placez quatre balles de tennis dans un congélateur, quatre au réfrigérateur, quatre à température ambiante et quatre à l’extérieur au soleil. Laissez les balles de tennis en place pendant au moins une à trois heures, si possible. Une fois prêtes, retirez les balles individuellement et déposez-les d’une position élevée. Demandez à une autre personne de mesurer et d’enregistrer à quelle hauteur la balle rebondit. Continuez la même procédure jusqu’à ce que toutes les balles aient été testées. Vous devriez constater que les balles chauffées rebondissent le plus, suivies des balles à température ambiante, puis des balles réfrigérées, les balles de tennis congelées rebondissant le moins.
Ajustements hivernaux
Pendant une partie de tennis, la plupart des joueurs comptent sur le rebond rapide de la balle pour les aider à jouer et à marquer. Mais pendant les températures froides de l’hiver, cette balle peut devenir votre ennemi. Pour compenser le rebond décroissant de la balle, le Tennis.com le site Web recommande d’enfiler votre raquette 2 livres de moins pendant l’hiver.