Physikalische Experimente mit Bällen des Racketlon

In dieser Arbeit werden physikalische Eigenschaften jener Ballsportarten untersucht, die Teile des Vierkampfes Racketlon sind: Tischtennis, Badminton, Squash und Tennis. Zuerst wird kurz auf die Geschichte und die Regeln vom Racketlon und den Einzelsportarten eingegangen. Der theoretische Teil der Arbeit setzt sich mit der Berechnung des Elastizitätskoeffizienten sowie der Flugkurve des Balles, unter Berücksichtigung von Luftwiderstand und Spin, auseinander. Den Hauptteil der Arbeit bildet jedoch die experimentelle Untersuchung von verschiedenen Parametern der jeweiligen Bälle. Mit Hilfe von Zeitlupenaufnahmen wurden charakteristische Bewegungsformen, wie etwa Reflexion der Bälle am Untergrund oder die Drehung des Federballs, festgehalten und mit entsprechenden Programmen analysiert. Zusätzlich zu einer Diskussion der Einzeldaten werden diese, soweit es möglich war, auch untereinander verglichen: Der Elastizitätskoeffizient ist beim Tischtennisball am größten, beim Squashball ist der Koeffizient stark von der Ballwärme abhängig; die Ballkompression weist beim Tischtennis- und Tennisball eine lineare Abhängigkeit von der einwirkenden Belastung auf, beim Squashball eine annähernd exponentielle. Aus diesen Daten wurden auch die Schwingungsdauern vom Tischtennis- und Tennisbällen berechnet. Beim Federball wurden verschiedene Größen bezüglich der Drehung des Balles (Weglänge, Winkelgeschwindigkeit) gemessen. Die Experimente sind so konzipiert, dass sie auch in einem Physikunterricht der Oberstufe eingesetzt werden können. Damit kann Schülerinnen und Schülern eine motivierende Erweiterung des Mechanikstoffs geboten werden.In this thesis physical qualities of the four sports being part of Racketlon, namely table tennis, badminton, squash and tennis, are investigated. First of all, a brief overview in regard to the history and the rules of Racketlon as well as the individual disciplines will be given. Furthermore, the theoretical part of this work mainly focuses on calculations in respect to the coefficient of elasticity as well as to the trajectory of the ball, taking into account aerodynamic resistance and spin. The main part, however, will be constituted by experimental investigations of various parameters of the single balls. Slow motion picture was used to record characteristic movement patterns such as, for instance, reflectance of the balls at the ground or rotation of the badminton ball. In addition, these patterns were analysed with specific programmes. Moreover, a discussion of the individual data as well as a comparison, where possible, will be provided: The coefficient of elasticity is the highest for table tennis. In squash this coefficient strongly depends on the warmth of the ball; as far as table tennis and tennis are concerned a linear dependence on the interfering pressure can be observed; in squash this dependence is almost exponential. Furthermore, this data was used to calculate the period of oscillation of the tennis and table tennis ball. In badminton different values in regard to the rotation of the ball (range, angular speed) were measured. All experiments are designed in a way which would allow for a reuse in upper grade physics lessons. They may be used in order to provide students with a motivating enhancement of the regular mechanic related topics.Arbeit an der Bibliothek noch nicht eingelangt - Daten nicht geprüftAbweichender Titel laut Übersetzung der Verfasserin/des VerfassersGraz, Univ., Dipl.-Arb., 2014(VLID)24263