| Iniziare non è mai facile. Così come non è stato facile scegliere l’argomento da cui partire per questa nuova avventura tra tennis, fisica e tecnologia. L’idea è venuta proprio dal tennis. Come cominciano le partite? Semplice, con un servizio. Così come da un servizio prendono vita tutti gli scambi di un intero match. E allora, perché non cominciare a parlare proprio di questo colpo? Forse vent’anni fa servire meglio o peggio aveva un influenza assai inferiore rispetto ai tempi moderni, quelli dell’era “post racchetta di legno”, per intendersi. Se andiamo poi indietro nei decenni e osserviamo i filmati d’epoca, il servizio era sostanzialmente una maniera di accompagnare dolcemente la pallina dall’altra parte della rete per dar vita allo scambio. Oggi, come tutti gli appassionati possono constatare facilmente, il colpo d’avvio, soprattutto in ambito maschile, rappresenta un fondamentale imprescindibile per far strada ad altissimi livelli. Lo sanno bene molti tennisti nostrani, spesso ben dotati nel gioco da fondo, ma che senza un servizio all’altezza non sono mai riusciti a fare quel salto di qualità necessario per ambire ai primissimi posti in classifica. Gli stessi giocatori di vertice, Nadal su tutti, pur avendo già raggiunto vittorie nei tornei dello Slam, hanno lavorato molto e con sacrificio per migliorare questo colpo. Nel caso del maiorchino il risultato è stato quello di diventare competitivo anche sulle superfici rapide.
In questo articolo verranno approfonditi i temi più specifici relativi alla velocità di un servizio, alla durata dell’impatto tra pallina e racchetta e all’influenza che può avere, sulla buona riuscita del colpo d’avvio, anticipare o ritardare il contatto con la palla. Nella prossima puntata ci occuperemo invece delle strategie utilizzate dai tennisti per servire al meglio e ci concentreremo su qualche caso specifico con statistiche e dati presi da partite importanti.
Molto spesso durante i match l’attenzione dei telecronisti e degli spettatori è rivolta alla rilevazione della velocità dei servizi. Soprattutto se in campo ci sono dei tipi come Karlovic, Isner o il redivivo Ljubicic, per non parlare di Roddick con i suoi quasi 250 Km/h di velocità raggiunti in una giornata di grazia. Ma da cosa dipende davvero la velocità che la pallina assume dopo l’impatto con la racchetta? Per effettuare un servizio a 160 Km/h un tennista deve riuscire a far raggiungere alla sua racchetta una velocità molto elevata, di circa 155 Km/h nel momento dell’impatto. Si potrebbe pensare che tale velocità dipenda dal tipo di racchetta, dal suo peso e dalla distribuzione del peso stesso. In realtà le cose non stanno così. La potenza di una racchetta e la tensione delle corde hanno solo un leggerissimo effetto sulla velocità del servizio. Strumenti diversi (chiaramente relativi alla stessa categoria, sarebbe comunque improponibile paragonare racchette di legno con i nuovi materiali) potrebbero far variare la velocità della pallina di pochi Km/h; il segreto è che quasi tutta la potenza arriva direttamente dalle braccia del tennista, di conseguenza dalla sua coordinazione e dai suoi movimenti.
Ma quanto dura nello specifico l’intero atto del servizio? Dopo il lancio della pallina, la racchetta raggiunge il punto più basso dietro la schiena del tennista circa un decimo di secondo prima di colpire la pallina. Due centesimi di secondo prima dell’impatto la racchetta è perfettamente orizzontale, mentre nel momento stesso dell’impatto la posizione è sostanzialmente verticale. Questo vuol dire che in circa 20 millisecondi la racchetta ruota circa di 90 gradi, ovvero un angolo retto (con relativa velocità angolare media di 4.500 gradi/secondo). Il movimento si conclude circa 2,2 decimi di secondo dopo l’impatto quando la racchetta ha nuovamente raggiunto il suo punto più basso, questa volta davanti al giocatore. Si noti come dopo l’impatto la velocità di rotazione è molto più bassa: negli stessi 20 millisecondi si passa da 90 gradi a soli 20 gradi di variazione. Questa diminuzione di velocità angolare è dovuta al fatto che durante l’impatto la racchetta ha ceduto dell’energia alla pallina.
Vediamo adesso come si calcola effettivamente la velocità V del servizio. La formula risolutiva è data da V = (1 + Cr)Vp. Analizziamo singolarmente tutti i termini di questa uguaglianza. Vp è la velocità del punto di impatto della racchetta con la pallina. Risulta chiaro che durante il movimento di un corpo rigido non tutti i suoi punti viaggiano alla stessa velocità. Nel caso della racchetta il punto che assume velocità maggiore è la punta. Se indichiamo con Vt la velocità della punta della racchetta, allora possiamo ottenere Vp = Vt – Dw, dove w è la velocità angolare e D è la distanza dalla punta della racchetta. Questo vuol dire che più colpisco la pallina lontano dalla punta della racchetta, verso il manico per intendersi, e più la velocità sarà inferiore. Questo fattore è però bilanciato dal termine Cr, ovvero il coefficiente di restituzione apparente. Tale parametro risulta più alto nel centro della racchetta, mentre diventa sempre più piccolo avvicinandosi al telaio, bilanciando l’aumentare della velocità Vp. Da tutte queste considerazioni segue che il punto di impatto tra pallina e racchetta incide solo del 5% circa sulla velocità del servizio. Si è soliti considerare comunque il punto migliore in cui colpire la palla circa 10 cm sotto la punta della racchetta, anche per il fatto che meno si fa scendere la palla e più è facile che il servizio non si infranga in rete.
Un’altra questione di un certo interesse è quella realtiva alla durata dell’impatto tra pallina e racchetta. Una pallina sta a contatto con le corde per circa 5 millisecondi. Tale durata può calare fino a 4,5 ms aumentando la tensione delle corde o gonfiando maggiormente la palla. Si potrebbe pensare che una diminuzione della durata dell’impatto di soli 0,5 ms sia sostanzialmente insignificante. Bisogna però considerare che la racchetta nei 20 ms precedenti alla collisione con la palla acquisisce una velocità e una rotazione molto alte e di conseguenza una infinitesima variazione della durata di impatto può produrre una significativa differenza dell’angolo con cui le corde toccano la pallina, con la conseguente variazione e perdita di controllo della direzione del servizio. A meno che un giocatore non abbia grande padronanza di questo colpo, risulta quindi rischioso variare spesso tensione alle corde o utilizzare palline gonfiate in maniera diversa.
Rimane da chiedersi cosa succeda se un tennista colpisce la palla 0.5 ms troppo presto o troppo tardi. Abbiamo osservato in precedenza che la velocità angolare della racchetta può raggiungere i 4.500 gradi/secondo. Ciò vuol dire che in un lasso di tempo di 0,5 millisecondi la racchetta può variare la sua posizione rispetto alla verticale di 2,3 gradi. Questa differenza è abbastanza grande da trasformare un buon servizio in un errore. Ciò vuol dire che un tennista deve cercare di colpire la palla esattamente nel momento giusto, perché bastano un ritardo o un anticipo di un solo mezzo millesimo di secondo per incappare in un fallo. Chiaramente il problema è che valutare tali frazioni di tempo risulta praticamente impossibile. Fortunatamente il segreto di un buon servizio più che dal timing dipende dalla posizione. Difatti, se il lancio di palla viene effettuata in maniera corretta allora nella maggior parte dei casi la racchetta impatterà con la pallina nel punto giusto a prescindere dalle piccole variazioni di timing. In conclusione, un buon lancio di palla e un buon movimento delle braccia rendono impercettibili eventuali errori dipendenti da un errato punto di contatto tra palla e racchetta o da un eventuale anticipo/ritardo del momento della collisione.
Un’ultima curiosità riguarda la sequenza dei movimenti effettuati durante il servizio. Per poter fornire alla racchetta la giusta velocità non solo il polso del tennista deve effettuare una notevole rotazione. Come chi gioca a tennis ben sa, durante il colpo di avvio tutte le articolazioni sono coinvolte, inclusi gomiti, spalle, fianchi, ginocchia e caviglie. Ognuna di queste parti del corpo dà un apporto positivo alla velocità angolare che la racchetta acquisisce poco prima dell’impatto con la pallina. La cosa interessante è che tutte queste rotazioni partono dal basso per propagarsi poi verso l’alto. Per esempio, i fianchi e le spalle forniscono il loro maggior contributo da 380 a 60 millisecondi prima di colpire la palla, la rotazione del gomito raggiunge la sua massima rapidità tra i 60 e i 20 millisecondi che precedono la collisione mentre il polso diventa decisivo solo alla fine, negli ultimi 20 ms. Una simile sequenza di movimenti la si può riscontrare anche in altri sport, come ad esempio il lancio del giavellotto. Questo fenomeno è descritto nei libri di biomeccanica come “Kinetic link principle”.
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