J’ai souvent trouvé de bonnes réponses à mes questions sur ce forum, mais aujourd’hui j’ai une question un peu particulière.
Je suis en deuxième année de prépa scientifique et j’ai un projet scientifique à réaliser sur le thème des structures. J’ai choisi d’étudier l’influence des structures de revêments de tennis de table sur le retour de balle, et c’est là que j’ai besoin d’éclaircissements.
Pour résumer vite fait, j’ai pris 4 revêtements (deux KTL Rapid Speed d’épaisseurs différentes, une Coppa Silver 2.0 et un Vari Spin 1. 8), j’ai réalisé quelques expériences dessus et globalement ça colle aux notes indiquées par Wack Sport et autres fournisseurs (les KTL sont plus adhérents, la Coppa plus rapide).
Du coup j’ai quelques questions :
J’ai les duretés théoriques des plaques, existe-t-il un moyen de les mesurer expérimentalement ?
Physiquement parlant, à quoi est due l’adhérence d’une plaque ? La composition du caoutchouc sûrement, mais y a-t-il d’autres paramètres qui rentrent en compte ?
Savez vous quelle est l’influence des picots internes sur le retour de balle ? Je m’interesse principalement à leur diamètre, leur hauteur et leur espacement.
Pour l’instant ce sont les questions les plus importantes à mes yeux, je reviendrai vers vous si j’en ai d’autres.
Merci d’avance pour toute réponse que vous pourriez m’apporter, et bonnes fêtes à vous tous !
j’imagine que tu as déjà les lois du frottement type Balle/table ou Balle raquette:
Frottement sec cinétique (ou dynamique)
Lorsqu’un objet glisse sur une surface, la force de frottement est
appelée frottement cinétique. Ce frottement tend à ralentir l’objet.
L’observation expérimentale montre que, en première approximation,
l’intensité du frottement cinétique varie en fonction du poids apparent
de l’objet et du coefficient de frottement cinétique, mais pas de l’aire
de contact ni de la vitesse. Le coefficient de frottement cinétique,
tout comme le coefficient de frottement statique, varie selon le type de
matériaux en contact.
Mathématiquement, le frottement cinétique
n’est plus nécessairement opposé à la composante tangentielle de la
force appliquée (qui peut d’ailleurs devenir nulle), mais est opposé à
la vitesse de l’objet, et son intensité est égale au coefficient de
frottement cinétique multiplié par le poids apparent .
Le même raisonnement peut se transposer dans le cas de couple de frottement.
Maintenant , s’agissant de la matière, on a donc compris que chaque matériaux a un coefficient de frottement, qu’il faut retrouver, celui de la balle étant stable quelquesoit la balle normalement. Je ne pense pas qu’on puisse facilement trouver ceux des plaques vu que ce sont des données confidentielles du fabricant.
Justement, j’ai considéré que le coefficient de frottement d’une balle était constant quelle que soit la balle, et j’ai réalisé l’expérience suivante pour déterminer le coefficient de frottement k du couple revêtement/balle :
Normalement on pose une balle cassée sur la plaque et on incline la raquette jusqu’à ce qu’on ait glissement : on a alors tan a = k (où a est l’angle pour lequel on a glissement).
Mais les revêtements sont trop adhérents, il faut une autre méthode : je considère une balle lestée de masse m, reliée à un fil, posée sur la raquette.
Je place une masse variable et une poulie à l’autre bout de la ficelle. J’augmente cette masse jusqu’à ce qu’il y ait déplacement (masse mlimite), les lois de Coulomb sur les frottements me donnent alors k par la formule avec Rtmax (=gmlimite) et Rn (=mg) : Rtmax = k*Rn, i.e k = mlimite/m
J’ai donc 4 valeurs de k (dont 2 très proches pour les KTL, heureusement), mais je ne sais pas expliquer ce qui fait l’adhérence d’une plaque à part la composition du topsheet, tenue secrète par les fabricants…
les picots (internes) n’ont d’effet que lorsqu’on tape la balle, faire glisser la balle sur la raquette ne les fait pas entrer en jeu à mon sens, ils ne sont pas en surface
Je suis matheux de formation, pas physicien, mais je sais que la déformation locale du revêtement est un facteur clé dans la restitution de l’énergie et de la rotation. Je suis pas sûr que le programme de spé physique couvre cela ? En tout cas ça m’intéresse si tu arrives à traiter la chose sans trop d’hypothèses simplificatrices.
Tu devrais faire quelques recherches en lignes sur les articles concernant la physique du ping, il y en a en anglais mais malheureusement, je pense, beaucoup en chinois. Il me semble notamment qu’il y en a un qui traite de la différence entre adhérence collante (chinois) et non collante (européenne), mais je ne me rappelle plus s’il est très empirique et à quel niveau de détails il descend. Si je retrouve, je donnerai le lien.
il y a un article butterfly sur l’influence des picots ( BS) et l’influence sur le contrôle, d’ailleurs il parle de deux contrôles , en bloc et en dynamique.picots courts égale dureté, picots plus longs égale tendre, la mousse restant la même ( tenergy)
Malheureusement tout cela est totalement hors programme, la phase hypothèses simplificatrices va finir par s’imposer…
Concernant la physique du ping je continue à chercher !
Tout à fait d’accord avec toi, mais cela me vexe de devoir “voilà, mes expériences sont conformes aux prévisions des industriels, mais je ne peux expliquer pourquoi”…
Peut être une histoire de dureté du revêtement ? Je continue dans cette direction pour l’instant
.
