La fisica del tennis

Uno dei colpi più importanti nel gioco del tennis è il topspin. L’azione consiste nel colpire la palla dal basso verso l’alto con un rapido movimento di polso al momento dell’impatto con la pallina, in modo da imprimere per mezzo della racchetta un movimento rotatorio della sfera dall’alto verso il basso nella direzione del colpo.

A questo punto entra in gioco l’effetto Magnus dal nome dello scienziato che primo ha studiato questo fenomeno, il tedesco Heinrich Gustav Magnus (nato e morto a Berlino, 1802-1870). Magnus fu il primo ad investigare su ciò che succede ad oggetti sferici o cilindrici che ruotano in un fluido. Ricordiamo che anche l’aria è un fluido.

Un corpo in rotazione in un fluido trascina con sé lo strato di fluido immediatamente a contatto con esso, e quest’ultimo, a sua volta, trascina con sé lo strato attiguo: attorno al corpo rotante si formano così strati di fluido rotanti su circonferenze concentriche.

Se il corpo ha un moto di traslazione rettilinea è come se venisse investito da una corrente di fluido che si muove in direzione opposta a quella del corpo . Se il moto è puramente di traslazione rettilinea le linee di corrente saranno ugualmente spaziate tra loro intorno al corpo.

E’ sempre l’effetto Magnus a determinare i colpi ad “effetto” nel calcio e nel tennis. Anche il backspin un colpo (opposto al topspin) tipico degli sport di racchetta come il tennis od il tennis tavolo, effettuato in modo da imprimere una rotazione della palla dal basso verso l’alto nel senso della traiettoria si giova dell’effetto Magnus.

Il backspin è spesso usato nel golf in quanto al colpo viene impressa una maggiore rotazione verticale dal basso verso l’alto in senso antiorario (colpo scucchiaiato), aumentando e arcuando molto la parte finale del movimento all’atto di colpire la palla. L’effetto (spin) impresso alla palla si scarica sul terreno facendola tornare indietro (back), impedendole di andare in avanti (topspin).