テニスラケットの科学(214):スピンとストリング(12) : 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 :(張り上がり)テンションと接触時間の実測例とシミュレーション結果の比較

図1は、(張り上がり)テンションが55ポンドと75ポンドのラケットとボールの衝突において、衝突速度(ボールの速度とヘッド速度を足した速度)と接触時間(インパクト・タイム)を測定した例です。(*)
 約10m/秒(時速36キロ)の衝突速度では、55ポンドと75ポンドの場合の接触時間は、それぞれ1000分の5.2秒程度、1000分の4.5秒程度です。
 約20m/秒(時速72キロ)の衝突速度では、55ポンドと75ポンドの場合の接触時間は、それぞれ1000分の4.0秒、1000分の3.8秒程度になっています。
 (張り上がり)テンションが低いほど接触時間は長くなっていますが、衝突速度がそれ以上増すと接触時間の長さの差に違いないように見えます。
 一方、図2は、テニスラケットの科学(210)に示したシミュレーション結果です。
 約10m/秒(時速36キロ)の衝突速度では、55ポンドと77ポンドの場合の接触時間は、それぞれ1000分の5.0秒程度、1000分の4.8程度です。
 約20m/秒(時速72キロ)の衝突速度では、55ポンドと77ポンドの場合の接触時間は、それぞれ1000分の3.9秒、1000分の3.8秒程度になっています。
 図1と図2は対象のラケットが異なるので多少の違いはありますが、似たような結果になっており、シミュレーションでは、約20m/秒(時速72キロ)以上の実用的な範囲の衝突速度では、(張り上がり)テンションが違っても、接触時間にはほとんど違いがありません。
 約15m/秒~20m/秒以上の実用的な衝突速度では(ラケットのサイズなどによって多少異なります)、(張り上がり)テンションが違っても、接触時間にはほとんど違いがないという理論的な背景は、テニスラケットの科学(208)で説明させていただいた通りです。
* 川副嘉彦、衝突現象を考慮したテニスラケットのCAE(ストリング張力と衝突挙動)、日本機械学会論文集、C編、59巻、558号、1993年、pp.521-528.