Спин изменил современный теннис: как законы физики делают спорт зрелищным

На очередном Australian Open зрители вновь стали свидетелями удивительных маневров теннисного мяча, который летает по кривым траекториям и неожиданно меняет высоту отскока. Новак Джокович, Ига Швентек и Коко Гауфф и другие теннисисты вновь демонстрируют мастерство, которое превращает физику вращения в их главное оружие на корте.

Секрет необычного движения теннисного мяча кроется в искусстве управления его вращением, которое сделало современный теннис еще более быстрым и зрелищным. Ключевым физическим явлением, объясняющим траекторию движения мяча, является эффект Магнуса, впервые описанный немецким физиком Густавом Магнусом в 1852 году. Когда мяч вращается в полете, он создает разницу в давлении воздуха вокруг себя, что заставляет его отклоняться от прямой траектории. Это происходит из-за трения между поверхностью мяча и воздухом, что вызывает ускорение потока воздуха с одной стороны и его замедление с другой.

Например, при ударе с верхним вращением (топспином) игрок проводит ракеткой вверх по задней стороне мяча, заставляя его вращаться вперед. Это создает повышенное давление на верхней части мяча и уменьшенное давление снизу, из-за чего мяч быстро опускается на корт. Этот эффект позволяет игрокам наносить мощные удары с высокой скоростью, избегая перелета мяча за линию.