Comment BallCheck mesure le rebond grâce au son
BallCheck chronomètre les intervalles entre les rebonds d'une balle en les écoutant. Chaque intervalle est plus court que le précédent, et le rapport entre deux intervalles donne le coefficient de restitution (COR) de la balle, c'est-à-dire la part de vitesse qu'elle conserve à chaque rebond. La comparaison avec une balle neuve du même type sur le même terrain donne le score.
Le rebond en un seul chiffre
Le coefficient de restitution (COR) est la vitesse de la balle juste après un rebond divisée par sa vitesse juste avant. Un rebond parfait vaudrait 1, et l'absence totale de rebond 0. Pour un lâcher vertical, le COR est la racine carrée du rapport entre la hauteur de rebond et la hauteur de lâcher.
Le physicien Rod Cross situe une balle de tennis sur un court en dur à environ 0,75. En partant des plages de rebond officielles, on obtient environ 0,73 à 0,76 pour les balles de tennis et de padel neuves, et environ 0,62 à 0,66 pour les balles de pickleball. Ce sont nos propres calculs à partir des normes, sans tenir compte de la résistance de l'air.
Pourquoi le son fonctionne
Le temps de vol d'une balle entre deux rebonds dépend uniquement de la vitesse à laquelle elle quitte le sol. Le rapport entre un intervalle et le précédent est donc égal au COR. Inutile de voir à quelle hauteur la balle est montée : il suffit d'entendre quand elle retombe.
C'est une méthode bien connue de l'enseignement de la physique, publiée dans l'American Journal of Physics en 1977, 1981, 2001 et 2003. L'article de 2001 utilisait une simple carte son de PC. Le micro d'un téléphone chronomètre chaque rebond à bien moins d'une milliseconde près.
Ce qu'apporte BallCheck
- Il attend que le calme revienne, puis apprend le bruit ambiant pendant quelques secondes pour pouvoir l'ignorer.
- Il repère chaque rebond et écarte les chocs, les coups de raquette et les bruits de pas qui ne correspondent pas au rythme d'une balle qui rebondit.
- Il mesure chaque rebond séparément, car le COR baisse légèrement aux vitesses d'impact plus élevées.
- Il compare votre balle à une balle neuve du même type sur le même type de terrain, car un sol souple ou sablé absorbe de l'énergie à chaque rebond.
- Avec le Test précis, il fait la moyenne de trois lâchers et indique la fiabilité du résultat.
Ce qu'il ne fait pas
BallCheck donne une estimation, pas une mesure de laboratoire certifiée. L'ITF et la FIP mesurent le rebond sur du granit, par vidéo, dans une salle à température contrôlée. Votre terrain, la température et votre façon de lâcher la balle influencent tous le résultat : c'est pourquoi BallCheck compare toujours des balles dans les mêmes conditions.
Le son est analysé sur votre téléphone et supprimé immédiatement après. Rien n'est enregistré ni envoyé.
Questions
Quelle est sa précision ?
Le chronométrage est très précis. L'essentiel de la variation vient du lâcher lui-même et du terrain. Le Test précis utilise trois lâchers et affiche un indice de précision, pour que vous voyiez à quel point ils concordent.
Fonctionne-t-il dans un endroit bruyant ?
Il apprend le bruit ambiant avant chaque lâcher et ignore les sons qui ne correspondent pas à une balle qui rebondit. Un endroit très bruyant, comme à côté d'un terrain où l'on joue, peut tout de même rendre les résultats moins fiables.
Qu'est-ce que le rebond au test officiel dans l'app ?
C'est une estimation de la hauteur à laquelle votre balle rebondirait lors du test officiel de lâcher de 254 cm, calculée à partir de son COR et affichée sur la plage officielle de ce type de balle.
Sources
- Rod Cross: Tennis physics, anyone? (Physics Today, 2008)
- Aguiar and Laudares: Listening to the coefficient of restitution and the gravitational acceleration of a bouncing ball (Am. J. Phys. 71, 2003)
- ITF: Ball Approval Tests
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