Mein Experiment in meiner Facharbeit

Im Zuge meiner Facharbeit in Jahrgang 13 habe ich mir die Frage gestellt, inwiefern die Rotation eines Balles seine Flugbahn beeinflussen kann. Zur Untersuchung dieser Frage habe ich mir folgendes, kleines Experiment überlegt:

Zunächst habe ich mir überlegt, wie ich überhaupt eine geeignete Untersuchung anstellen kann. Nach einigem Überlegen habe ich einige Kriterien aufgestellt, anhand derer ich die Veränderung der Flugweite bei verschiedenen Varianten von Rotation sinnvoll untersuchen kann. Zunächst habe ich festgelegt, dass ich meine Untersuchungen am Beispiel eines Tennisballs durchführen möchte. Ich brauchte also eine Möglichkeit, Tennisbälle mit möglichst gleicher Geschwindigkeit und Höhe abzuschießen. Gleichzeitig musste der Spin der Bälle variabel sein. Zudem brauchte ich eine große, ebene Fläche, auf welcher die Aufprallpunkte der Bälle klar erkennbar sind.

Da ich Mitglied in einem Tennisverein bin durfte ich freundlicherweise die vereinseigene Ballmaschine benutzen. Mit dieser Maschine hatte ich die Möglichkeit, Bälle mit annähernd gleicher Geschwindigkeit und Höhe abzuschießen. Den Spin der Bälle konnte man auf einer Skala von -5 bis +5 variieren.

Durchgeführt habe ich das Ganze auf einem Tennisplatz, welcher aufgrund seiner sandähnlichen Beschaffenheit den idealen Untergrund für das Experiment lieferte. Die Bälle hinterließen auf dem Untergrund aus Ziegelmehl einen klaren Abdruck, was das Messen der zurückgelegten Distanz vereinfachte. Der Versuchsaufbau stand also fest.

Insgesamt habe ich drei Messungen durchgeführt: Eine Messung mit Bällen ohne Spin (Einstellung 0), eine Messung mit Topspin (Einstellung +5) und eine Messung für Backspin (Einstellung -5). Da die Ballmaschine nicht jeden Ball an die exakt gleiche Stelle spielte, sondern eine gewisse Streuung aufwies, habe ich jede Messung mit jeweils 15 Bällen durchgeführt. Aus den zurückgelegten Distanzen der Bälle habe ich dann jeweils für jede Messung den Mittelwert berechnet. Daraus ergaben sich folgende Werte:

  • Kein Spin (0): 16,59 m
  • Topspin (+5): 15,24 m
  • Backspin(-5): 18,44 m

Im Hinblick auf meine anfangs gestellte Frage ließ sich somit festhalten, dass die Rotation eines Balles die Richtung der Flugbahn verändern kann. Im Fall von Topspin wird die Flugbahn nach unten verändert, sie verkürzt such. Bei Backspin ist es genau andersherum, die Flugbahn wird nach oben verändert, sie verlängert sich.

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