Väčšinou platí, že ten, kto tenis sám nehrá, dlho sa pozerať na prenos z tenisového turnaja nevydrží. A platí aj presný opak: tí, ktorí ho hrajú, urobia všetko, aby si ho nenechali ujsť. Prečo je to tak?
Tenis na televíznej obrazovke mnohým veľa nehovorí. Loptička lieta z jednej strany na druhú a skôr alebo neskôr skončí buď v sieti, alebo v aute. Pre netenisového diváka je to nuda. Amatérskemu tenistovi však obrazovka prezrádza omnoho viac. Poskytuje mu totiž priestorovú predstavu o reálnom lete loptičky. A to je už úplne iná káva, pretože skutočná dráha tenisových loptičiek je práve to, o čo v tenise ide.
Každá je iná
Aj keď je pravdou, že vlastnosti nových tenisových loptičiek sa môžu v rámci relatívne úzkeho rozsahu meniť, v tenisovom žargóne toto tvrdenie zväčša poukazuje na dráhu letu tenisovej loptičky. A tá je naozaj veľká. Pozostáva väčšinou z dvoch úsekov. Prvý sa začína jej odrazom od tenisovej rakety až po dopad na povrch kurtu, druhý je odrazom od tohto povrchu. V prípade volejov je to iba jeden úsek medzi raketami protihráčov.
Tvrdenie, že každá loptička je v tenise iná, sa môže zdať prehnané. Trajektórie letu loptičky však majú mnoho charakteristík. K najdôležitejším patria výška a miesto jej začiatku a kulminácie, dĺžka letu, veľkosť a zmeny jej zakrivenia, uhol dopadu a uhol odrazu od povrchu kurtu a zakrivenie dráhy po odraze. Aj laik uzná, že zhoda všetkých je takmer vylúčená.
V tenise je niekoľko spôsobov, ako dostať súpera do úzkych. Najčastejšie sa ho usilujeme loptičkami s vysokou rýchlosťou dostať do nevýhodnej situácie tak, aby urobil chybu, prípadne aby nám to nemohol oplatiť rovnakým spôsobom. Najlepšie však je, keď loptičku vôbec nedobehne. Takže okrem toho, že sa usilujeme raketou udeliť loptičkám čo najvyššiu rýchlosť, snažíme sa, aby smerovali čo najďalej od protihráča. Zriedkavejšie zvolíme úplne opačný postup a mierime mu ju priamo pod nohy, odkiaľ je náročné ju vrátiť. Problémom je, že čím rýchlejšie loptička letí, tým väčšie je riziko, že skončí v aute.
Tenisová nuda
To, čo spôsobuje veľkú variabilitu dráh loptičiek, je predovšetkým ich rotácia. Keby sme tenistom nejakým pravidlom zakázali roztáčať loptičky počas hry, ako diváci by sme asi umreli od nudy. Nejde len o to, že ich dráhy by boli veľmi podobné, ale hra by bola aj veľmi pomalá. Súvisí to s tým, že výška siete a rozmery kurtu výrazne obmedzujú maximálnu rýchlosť loptičiek, ktoré sa ešte zmestia do kurtu.
Nuda by teda pramenila z ich dobre predvídateľných dráh a nízkej rýchlosti, čo by pravdepodobne vyústilo do nekonečného prehadzovania loptičiek z jednej strany na druhú. Víťazom by bol ten hráč, ktorý by neodpadol od vyčerpania. Samozrejme, že priame údery bez rotácie loptičiek môžu mať veľkú rýchlosť, no zväčša sa obmedzujú iba na zriedkavé situácie, keď má loptička po odraze určitú optimálnu výšku a zároveň sa nachádza na vhodnom mieste kurtu.
Ako tromfnúť profesionálov
Nádej, že sa vám podarí vyhrať nad profesionálnymi tenistami a sami k nim nepatríte, je mizivá. Môžete ich však dobehnúť na vlastnom piesočku niečím iným. Spýtajte sa ich, prečo je dráha tenisovej loptičky ovplyvňovaná smerom jej rotácie alebo otázku zjednodušte na menej abstraktnú. Prečo napríklad liftovaná loptička (vysvetlená ďalej) má oblúkovú dráhu v porovnaní s relatívne plochou dráhou lopty so spodnou rotáciou. To, že to tak je, veľmi dobre vedia. Vedia aj to, prečo dávajú svojim loptičkám rotáciu.
Na to sa dá odpovedať názvom fyzikálneho efektu, ktorý to vysvetľuje, uprednostnime však podstatu tohto javu. Smer rotácie loptičky môže byť rôzny, ale sústreďme pozornosť najskôr iba na dva typy rotácie okolo osi kolmej na smer jej pohybu. Pri prvom sa loptička otáča v smere jej trajektórie, v druhom je to opačne. Prvý prípad sa dosahuje tzv. liftovanými údermi pohybom rakety smerom zdola nahor. V prípade úderov so spodnou rotáciou je vertikálne smerovanie pohybu rakety opačné.
V oboch prípadoch loptičku roztáča trenie medzi jej textilným povrchom a strunami rakety. Loptičky so spodnou rotáciou sú pomalé a zväčša majú plochú dráhu letu. Liftovaným zasa možno udeliť omnoho väčšiu rýchlosť v dôsledku väčšieho zakrivenia ich dráhy. Preto môže skončiť v kurte aj pri výrazne vyššej rýchlosti. Obrazne povedané, loptička má tendenciu zostať v kurte. To je aj dôvod, prečo je tento typ úderov v tenise najčastejší. Niekedy, keď to hráč s rotáciou preženie, však loptička skončí ešte pred sieťou.
Prečo je to tak
Čo je príčinou dramatického rozdielu v týchto trajektóriách? Predpokladajme, že loptičku zahráme tak, aby nemala rotáciu. Jej trajektóriu ovplyvňujú iba gravitácia a odpor vzduchu. Vo vákuu by to teda bola parabola. Keby sa loptička pohybovala vo vzduchu po priamke, jej odpor v hornej a dolnej časti by bol rovnaký. V dôsledku zakrivenia jej dráhy to tak síce nie je, ale rozdiel nie je väčšinou veľký.
Keď však loptička rotuje, situácia sa výrazne mení. Kým sa horná časť loptičky pohybuje napríklad v smere jej pohybu, dolná presne v opačnom. To znamená, že ich relatívne rýchlosti sú v porovnaní so vzduchom odlišné. Pri rotovaných loptičkách teda dochádza k asymetrickému obtekaniu vzduchu v ich hornej a dolnej časti. K dvom pôvodným silám ovplyvňujúcim let loptičky sa pridáva tretia sila, ktorá ju tlačí smerom nadol alebo nahor v dôsledku rozdielnych tlakov nad loptičkou a pod ňou. Pri liftovaných loptičkách je relatívna rýchlosť obtekajúceho vzduchu na ich vrchnej strane vyššia, a preto je stláčaná smerom nadol. To najskôr tlmí ich vertikálne stúpanie po údere raketou a výrazne urýchľuje ich klesanie po kulminácii.
Kúzla s loptičkami
Repertoár trajektórií tenisových loptičiek je preto taký veľký, lebo okrem už spomenutých typov rotácií existujú aj také, pri ktorých sklony ich osí rotácie majú iné smerovania. V dôsledku toho sa loptičky odchyľujú aj smerom do strán. Ich konkrétna trajektória teda závisí od počiatočnej rýchlosti loptičky, smeru osi rotácie, smeru rotácie loptičky a zároveň rýchlosti jej rotácie, ktorá prirodzene počas letu klesá. Vo vonkajšom prostredí ju môžu ovplyvňovať smer a sila vetra.
Samozrejme, primárnym dôvodom veľkého repertoáru úderov tenistov nie je zábava divákov, ale snaha sťažiť sledovanie dráhy loptičiek súperom. To, čo na dosiahnutie tohto cieľa dokážu urobiť dobrí tenisti, často hraničí s kúzlami. Aby sme mali aspoň orientačnú predstavu o tom, akým spôsobom si vzájomne dokážu znepríjemňovať hru, uveďme, že priemerné rýchlosti loptičiek sa pri základných úderoch pohybujú na úrovni 120 km/h a rýchlosti ich rotácie dosahujú až 4 500 ot/min. Pri podaniach sú tieto rýchlosti ešte vyššie.
Nakoniec sa predsa len nevyhnime názvu fyzikálneho efektu, ktorý je zodpovedný za zakrivenie dráh rotovaných loptičiek. Je to Magnusov efekt, nazvaný podľa nemeckého chemika a fyzika Heinricha Gustava Magnusa (1802 – 1870), ktorý sa uplatňuje pri všetkých loptových hrách.
Kam odskočí
Kúzla s tenisovými loptičkami sa však nekončia. Je tu totiž ešte ich odraz od povrchu kurtu. A ten sa veľmi líši od toho, ako ho poznáme z učebníc fyziky, z časti venovanej odrazu elastického telesa od tvrdej rovnej podložky. Závisí nielen od rýchlosti loptičky a rýchlosti a smeru jej rotácie, ale aj od vlastností povrchu kurtu. Variácií je znova mnoho. Patria k nim napríklad nízky pomalý odskok pod malým uhlom alebo, naopak, vysoký odskok s rýchlym stúpaním po odraze či odraz s vysokou rýchlosťou v smere osi jej dráhy. Veľká spätná rotácia tesne za sieť ju môže dokonca vracať na východiskovú stranu kurtu.
Pri úderoch so spodnou rotáciou je najväčšou nepríjemnosťou pre súpera veľmi nízky odskok loptičky, na čo obyčajne reaguje rovnakým typom úderu, pretože na jej pretočenie do opačného smeru nemá dosť priestoru na vertikálny pohyb rakety. Repertoár odrazov rozširujú aj bočné rotácie vychyľujúce loptičky do strán. Ovplyvňovanie dráhy loptičky po odraze je teda druhou dôležitou časťou stratégie protihráčov v tenise.
Text a foto prof. Ing. Karol Jesenák, CSc.
