テニスラケットの科学(211)：スピンとストリング （９） ： プロのストリンガーも誤解しているストリング・テンション ：実用範囲では「接触時間」に（張り上がり）「テンション」が影響しない理由

●　「テンションが低いほど接触時間は長い。テンションが高いほど接触時間は短い」という説（？）が一般的ですが、その原因は、１９８７年発行のHoward Brody(ハワード・ブロディ)著、「Tennis Science for Tennis Players」に掲載された接触時間とテンションと衝突速度（11 m/秒＝時速40キロ以下）の関係を示す（イラスト的な）グラフ(図参照）だと思います。（テニスラケットの科学(206)参照）
　グラフを見ると、衝突速度が大きくなるほど、テンションの影響が次第に小さくなっています。11 m/秒＝時速40キロを超えていくと、その先は、４本の曲線が一つになっていくように予想されます！
●　なぜ、実用範囲では接触時間に（張り上がり）テンションが影響しないかという理由は以下の通りです。（テニスラケットの科学(207)参照）
　「接触時間は、面圧（ストリング面剛性、ストリング面のバネとしての強さ）の平方根に逆比例」します。
　正確には、「接触時間は、インパクトにおけるボールの面圧（つぶれ剛性）とストリング面の面圧（面剛性）を合成した値の平方根に逆比例」です。
　ストリング面のたわみが少ない（衝突速度が低い）ときは式に示すように（張り上がり）テンションの影響が大きいです。
　しかし、たわみが大きい（衝突速度が大きい）場合は、（張り上がり）テンションの影響よりもたわみの影響の方が大きく（急激に硬くなる、変形しにくくなるので）なるからです。（ボールもストリング面も非線形硬化バネ特性：変形が大きいほど硬くなる性質を持ちます。）
　ストリング面のたわみが大きいほど、面圧（面剛性）が高くなるのは、わかりやすく言うと、ストリング面と直角方向にたわむからです。長さ方向に引っ張るより、直角方向に引っ張る方が大きい力が必要だからです。
　ボールがつぶれるほど硬くなるのは、わかりやすく言うと、ボールの中の気体の容積が小さく（部屋が狭く）なるからです。