Ballgeschwindigkeit

Ballgeschwindigkeit bezeichnet die Geschwindigkeit eines Balls zu einem gegebenen Zeitpunkt. Es handelt sich um eine vektorielle Größe: Der Betrag entspricht der Geschwindigkeit, die Richtung der Bewegungsrichtung. Die Maßeinheit ist Meter pro Sekunde (m/s); häufig wird auch Kilometern pro Stunde (km/h) verwendet (1 m/s ≈ 3,6 km/h).

Bei der Bewegung von Bällen wirken mehrere Kräfte. Ohne äußere Kräfte wäre die Geschwindigkeit konstant, doch Luftwiderstand bremst den Ball im Flug. Der Luftwiderstand hängt von Dichte, Querschnittsfläche, Formkoeffizient und dem Quadrat der Geschwindigkeit ab; formal F_d = 0,5 ρ Cd A v^2. Dadurch nimmt die Geschwindigkeit während des Flugs ab und die Bahn wird gekrümmt. Spin kann zusätzliche Kräfte erzeugen; der Magnus-Effekt verschiebt die Flugbahn, wenn der Ball rotiert.

Nach dem Aufprall verändert sich die Geschwindigkeit ebenfalls, abhängig von Material, Oberflächenbeschaffenheit und Aufprallwinkel. Der Koeffizient der Restitution (e) beschreibt, wie viel der Auftreffgeschwindigkeit nach dem Kontakt erhalten bleibt; er beeinflusst, wie hoch der Ball nach dem Aufprall zurückprallt oder abprallt.

Messung und Anwendung. Die Ballgeschwindigkeit lässt sich mit Radargeräten, Photogates, Hochgeschwindigkeitskameras oder Tracking-Systemen bestimmen. In der Praxis wird sie im Sport zur Leistungsdiagnostik genutzt, beispielsweise im Fußball, Tennis, Golf oder Baseball. Typische Werte liegen je nach Sport im Bereich von wenigen m/s bis über 40 m/s; Fußballschüsse etwa 25–40 m/s, Tennisaufschläge 40–70 m/s, Golfbälle 60–80 m/s, Baseballpitches rund 35–45 m/s.