Il servizio nel tennis e il lancio del giavellotto: dinamiche, rotazioni e angolo di lancio

Giavellotto. Spalla sopra spalla.

Abbiamo già scritto del servizio in un post precedente, nel quale è stato evidenziato un aspetto geometrico fondamentale, ovvero la pochissima luce disponibile per poter schiacciare la palla. Partendo da questo aspetto una considerazione che possiamo proporre è che, anche nel caso del servizio, dobbiamo necessariamente avere una traiettoria che tenda a scavalcare la rete affinché si abbiano margini di errore più ridotti.

Un numero di errori ridotto però non è sufficiente per essere competitivi, perché è necessario avere anche una buona velocità di palla. Così come abbiamo visto per i fondamentali di dritto e rovescio per avere una buona accelerazione del sistema braccio racchetta è opportuno innescare una concatenazione di movimenti che dal punto di vista fisico e meccanico permettano l’accelerazione in decontrazione del braccio.

Ci viene in soccorso nuovamente l’atletica leggera, sempre settore lanci, in questo caso il lancio del giavellotto, poiché lo scopo è quello di far acquisire la massima velocità possibile al braccio al momento dell’impatto sopra l’asse delle spalle. Mentre nei colpi fondamentali la similitudine si poteva riscontrare nel lancio del disco, perché si trattava di velocizzare un’azione al di sotto della linea delle spalle, nel servizio l’analogia migliore è quella che si può fare con il lancio del giavellotto, infatti si tratta di accelerazioni al di sopra delle spalle.

Pete Sampras.
Spalla sopra spalla.
Massima tensione.

Ovviamente, anche in questo caso, ci sono delle differenze da sottolineare: il lancio del giavellotto avviene con la rincorsa, ha uno scopo diverso, pertanto l’angolo di uscita sarà molto più verso l’alto, la prima parte del caricamento avviene con il braccio disteso, mentre nel tennis si ha una flessione del gomito per permettere l’accelerazione dietro la schiena con il “mulinello”. Ci sono però anche molti aspetti comuni, che si riscontrano anche in questo caso nella parte finale dell’esecuzione, più o meno dall’appoggio del piede sinistro nel giavellotto, che corrisponde in linea di massima all’inizio del trasferimento del peso dalla gamba posteriore a quella anteriore nel tennis, o con lo slancio in alto e in avanti per chi possiede una tecnica più agonistica che consente di guadagnare preziosi centimetri in altezza e all’interno del campo nel tennis.

Gli aspetti comuni riguardano lo sviluppo della catena cinetica, il ritardo del braccio lanciante, l’utilizzo delle rotazioni di anche e spalle e quindi lo sviluppo di tensioni torsionali, le quali permettono una maggiore accelerazione del sistema. La posizione frontale in direzione del lancio dopo le rotazioni è un’altra analogia. Nel tennis, nella fase finale, vi è, in più, l’utilizzo dell’ultima rotazione disponibile che quella dell’avambraccio attraverso la pronazione.

Ma entriamo nel dettaglio. Il lancio di palla è fondamentale, deve essere tale da vincolare lo sviluppo della catena cinetica. Deve obbligare il giocatore a utilizzarla. Pertanto è consigliabile eseguirlo portando il braccio che lancia all’interno del ginocchio della gamba avanzata (la sinistra per i destri, la destra per i mancini) ed effettuare un piccolo arco per cercare di lanciare la palla verso l’interno del campo (dall’esterno del campo verso l’interno). Tale movimento possiede un ulteriore vantaggio che è quello di permettere una rotazione delle spalle in fase preparatoria modo da mostrare la schiena, o parte di essa, alla rete o all’avversario se vogliamo dirla in un altro modo. Questo permetterà anche una rotazione dell’anca verso il fondocampo e lo spostamento del peso sulla gamba posteriore (la sinistra per i mancini).

Giavellotto.
Massimo momento torsionale.

Il braccio che lancia e il braccio con la racchetta raggiungono in questo modo la posizione a trofeo, il peso inizia a spostarsi leggermente in avanti favorito dal braccio lanciante che va verso la direzione del campo. Le spalle hanno una posizione di spalla sopra la spalla, con la spalla della mano lanciante sopra quella del braccio racchetta.

A questo punto inizia l’azione della catena cinetica. Il braccio racchetta cade dietro la schiena, in quanto era stato portato in alto carico di energia gravitazionale potenziale, quest’energia permette di vincere in decontrazione l’inerzia dell’attrezzo riducendo la forza di torsione necessaria per ruotarlo così si ha la prima accelerazione della racchetta che cade dietro la schiena. Ma deve risalire.

Le gambe iniziano a dare l’impulso in rotazione e verso l’alto, per favorire il movimento dell’anca, la quale anticipa ruotando la schiena e le spalle, queste ultime entrano in gioco con un’azione di “ribaltamento” spalla sopra la spalla (shoulder over shoulder), in modo che il braccio racchetta possa raggiungere la massima estensione verso l’altro nel punto d’impatto. Il braccio sinistro si piega e la spalla sinistra si abbassa (nel caso dei mancini è la destra). Le gambe raggiungono la massima estensione spingendo verso l’alto, infatti prima spingono per far ruotare le anche e solo qualche frazione di secondo dopo verso l’alto pienamente, solo quando le anche sono ormai come scivolate verso il campo.

John Mcenroe. Schiena verso la rete.
Lancio verso il campo. Braccio parallelo alla riga.

In questo momento il braccio destro con la racchetta (nei mancini il sinistro) è ancora in ritardo rispetto all’asse delle spalle che ruota, con la massima decontrazione possibile. Il braccio racchetta è ancora piegato sul gomito mentre le spalle raggiungono la posizione delle anche, in linea il più possibile con la direzione di lancio desiderata, racchetta è ancora più arretrata rispetto al braccio.
Il tennista assume una posizione ad arco, molto simile a quella del lanciatore del giavellotto. A questo punto si distende il gomito, l’avambraccio prona e la testa della racchetta va verso l’impatto prendendo tutte le accelerazioni trasferite dalle tensioni e dalle torsioni di tutto il corpo. L’impatto sarà con direzione verso l’alto e in avanti.

Nei tennisti di alto livello questi movimenti sono talmente veloci e sincronizzati da essere un tutt’uno. L’accelerazione finale del braccio racchetta è come una liberazione istintuale, come una scarica elettrica che percorre tutto il corpo sfruttando le dinamiche delle leve vantaggiose, la forza di gravità e l’organicità del proprio corpo con il fine di raggiungere la massima velocità nel punto d’impatto, con il braccio completamente disteso.

Lancio. Spalle. Torsioni. Massimo inarcamento

Qui nel lancio del giavellotto punto di rilascio avrà un angolo più alto in quanto l’obiettivo sarà quello di lanciare l’attrezzo il più lontano possibile. Nel tennis c’è la necessità di mandare la palla, con una velocità consistente, all’interno del box di battuta, quindi il punto d’impatto dovrà avere un angolo più basso, più diretto verso il suolo, ma questo non deve trarci in inganno, perché non si tratterà mai di una schiacciata. Anzi dobbiamo evitare, all’ultimo, di andare in trazione muscolare con la spalla con l’intento di schiacciare verso il basso. Questo credo sia un suggerimento utile anche per evitare eventuali infortuni alla cuffia dei rotatori.

Non c’è margine di tolleranza sufficiente per schiacciare in libertà; lo spazio visibile del punto di impatto prima della riga che delimita il box di battuta è troppo esiguo. Credo sia da ritenere limitato anche per giocatori come Reilly Opelka o Ivo Karlovic, che sono alti più di 2 metri ed hanno ovviamente un grande vantaggio da questo punto di vista.

Serena Williams. Impatto.

Quindi la direzione del colpo sarà sempre un po’ verso l’alto. Ma non dobbiamo limitare la nostra azione gestuale. Anzi dobbiamo cercare di trovare la massima accelerazione in comodità, sfruttando tutto ciò che è a nostra disposizione, liberando il braccio racchetta verso l’alto. È molto probabile che a questo punto i primi servizi siano lunghi, anche di molto. Qui non dobbiamo limitare la nostra azione rallentando, oppure essere tentati di schiacciare spezzando il polso per chiudere la traiettoria.
Credo sia opportuno tentare di trovare l’angolo giusto con dei micro aggiustamenti dell’impugnatura: da una continental verso una eastern di rovescio (per chiudere) o leggermente verso una easter di dritto per aprire il piatto corde. Oppure, meglio, cercare di agire con l’inclinazione dell’intero corpo verso avanti, cadendo verso il campo, come se fossimo calamitati verso l’interno.

Giavellotto. Angolo di rilascio.

Spezzare il polso con uno snap, come nel basket, è deleterio, ridurrebbe il raggio della circonferenza del colpo, con la conseguenza che ogni piccolo cambiamento di grado (posizione) al momento dell’impatto comporterebbe un cambiamento consistente nella traiettoria. Troppo rischioso. Troppa poca consistenza. Pochi margini. L’ideale è avere un raggio lungo che parte dalla spalla, meglio se dall’asse centrale del corpo e per mezzo dell’inclinazione gestire con più accuratezza e precisione l’angolo del colpo e la direzione.

Il vantaggio di un raggio massimo si riscontra anche nella gestione della precisione e nella riduzione degli errori non solo nell’avere una maggiore massa all’impatto che sfrutta il quadrato della distanza del momento d’inerzia.

È anche opportuno aggiungere che con una gestualità così complessa i margini di personalizzazione dell’esecuzione sono abbastanza ampi anche se dovranno rimanere all’interno delle dinamiche più efficienti dal punto di vista fisico e meccanico.

Massimo raggio, massima massa, massima velocità.
Buon tennis a tutti.

La catena cinetica del lancio del disco per la massima accelerazione del sistema braccio racchetta

Giulio Anesa. Lancio del disco.

Nell’attività di tennis svolta non di rado mi è capitato di trovarmi di fronte al problema dell’accelerazione del braccio racchetta. In relazione a questo aspetto i suggerimenti che mi venivano dati e che erano dati anche ad altri giocatori non riuscivano a raggiungere lo scopo prefissato. Si trattava spesso di un’accelerazione muscolare del sistema braccio racchetta; opzione che ritengo abbia dei limiti evidenti e precisi se non accompagnata dal supporto fisico e tecnico di tutta la struttura dell’atleta. È indubbio che se l’obiettivo è quello di migliorarsi, o addirittura cercare di raggiungere i massimi livelli di gioco espressi dal tennis professionistico, è opportuno cambiare il punto di vista da cui osserviamo il problema.

Abbiamo infatti da tenere presenti due necessità: quella di sviluppare la massima velocità possibile della testa della racchetta al momento dell’impatto e quella di mantenere il gesto più efficiente possibile al fine di avere la massima longevità di gioco durante la partita, nell’arco del torneo, e nell’arco della propria carriera, anche se si tratta di un’attività amatoriale.

La preparazione di Nadal.
Schiena verso la rete.

Per raggiungere questi obiettivi non può che venirci in soccorso la regina degli sport: l’atletica leggera, in particolare il settore lanci. Lancio del disco per i fondamentali.
Anche se nel tennis non si ha un vero e proprio lancio, bensì una collisione, uno dei fattori utili in una collisione, la velocità, è lo stesso obiettivo che si propone di raggiungere un lanciatore al fine di far compiere all’oggetto lanciato un maggior numero di metri.

Rafael Nadal. Dritto.

Nel caso dei due fondamentali del tennis (dritto e rovescio sia ad una che a due mani) alcuni aspetti della dinamica del lancio del disco ci vengono in soccorso per fornirci un metodo di accelerazione di tutto il sistema tennista, del sistema braccio racchetta e quindi in ultima analisi della testa della racchetta, ovvero il luogo dove avviene l’impatto.

La visione globale del sistema tennista in ottica di lanciatore permette di analizzare appieno la catena cinetica che permette lo sviluppo della velocità. All’inizio ci sono naturalmente delle differenze, perché la catena cinetica del tennista ha inizio con la discesa del braccio racchetta verso il basso in modo da vincere subito l’inerzia del sistema rendendo minore la forza di torsione (torque) necessaria per iniziare le accelerazioni. Il lanciatore del disco parte con una serie di oscillazioni e compie delle rotazioni complete su se stesso che non ci sono nel gioco del tennis.

Quando il braccio racchetta dovrà tornare a salire, però, compiendo un movimento pendolare, il rallentamento fisiologico dovrà essere vinto cercando di mantenere la decontrazione del sistema spalla, braccio, racchetta. Proprio in questa fase la dinamica del lancio del disco è di grandissimo aiuto, perché permette di utilizzare le forze torsionali e di rotazione per raggiungere lo scopo prefissato, che può essere quello di raggiungere una velocità maggiore oppure mantenere quella già acquisita dal braccio racchetta nel caso di un palleggio morbido.

La preparazione di Lendl.
La schiena è rivolta verso la rete.

Nella fase di preparazione del colpo oltre ad aver portato la racchetta in alto c’è stata una rotazione delle spalle, la quale ha posto il giocatore con la linea delle spalle perpendicolare alla rete sia nel dritto che nel rovescio. Nei giocatori di alto livello tale rotazione preliminare delle spalle è talmente evidente che parte della schiena si rivolge verso la rete ed il petto verso il fondocampo.

Nella fase di risalita e avanzamento del braccio racchetta questa posizione sarà fondamentale. Qui l’azione di tutto il corpo come nel lancio del disco dovrà fornire quelle dinamiche che partono dal basso e permettono l’accelerazione del braccio racchetta fino al rilascio, o nel caso del tennis al colpo sulla palla.

L’azione parte dai piedi. Il piede posteriore spinge in avanti e leggermente a destra o a sinistra nel caso del rovescio (nel mancino si ha la situazione opposta in relazione ai colpi) il piede davanti spinge più in avanzamento, sia in posizione affiancata che open, o semi open. Lo scopo dell’energia profusa dai piedi polpacci, gambe, glutei è quella di far iniziare la rotazione dell’anca che anticipa i movimenti del tronco, creando una torsione. In questa fase l’anca anticipa il movimento delle spalle e anche quello del braccio, il quale rimane arretrato. Qui si ha il massimo angolo di torsione di tutto il sistema tennista. Il peso del corpo, grazie a questa rotazione già tende a spostarsi verso avanti, limitando i casi di arretramento nel momento della collisione. Il giocatore tende a salire sulla punta dei piedi.

L’energia poi, come in una spirale passa ai dorsali e agli addominali fino alle spalle, le quali iniziano a ruotare per raggiungere la posizione delle anche, il braccio racchetta che in questa fase si è allungato il più possibile, per avere il massimo raggio disponibile e la massima massa all’impatto, rimane ancora arretrato, perché aumenta l’inerzia del sistema nella parte del braccio racchetta. Nel caso del lancio del disco l’arretramento del braccio che impugna l’attrezzo è veramente massimale, come si può vedere dalle fotografie, nel tennis è minore e soprattutto si estrinseca nell’arretramento della testa della racchetta e dell’attrezzo stesso che è un’estensione del braccio.

Momento del rilascio nel lancio del disco

Sono diversi anche gli scopi ultimi delle due attività sportive: nel lancio del disco si cerca la massima esplosività, mentre nel gioco del tennis esiste sempre un’attenzione al controllo. Vi è quindi un’attenzione alla gestione delle forze in gioco.

Il braccio non dominante, invece, che nella prima fase era allungato anche lui, per dare riferimento ed equilibrio, si piega sul gomito per diminuire l’inerzia e aumentare la velocità della parte sinistra in modo da favorire il riallineamento delle spalle con le anche.

A questo punto con il blocco delle forze rotazionali il braccio racchetta è pronto ad andare all’impatto sfruttando il trasferimento di tutte le energie accumulate nel sistema. Il ruolo del braccio non dominante è quello di bloccare l’extra rotazione per favorire appunto questo passaggio. Ciò avviene in modo evidente sia nel dritto che nel rovescio a una mano. In questa fase tutti i momenti lineari ed angolari si trasferiscono sul braccio racchetta, come se una scarica elettrica avesse percorso l’intero corpo sino all’ultima sua estensione (mano e racchetta). L’impatto avviene quando spalle e anche sono allineate e parallele alla rete, condizione che garantisce anche la migliore visuale possibile del campo e del punto di collisione. È opportuno in questa fase, a mio giudizio, cercare di evitare il rilascio anticipato della racchetta sull’asse di rotazione dell’avambraccio perché si rischierebbe di colpire nel momento in cui il braccio già tende a chiudersi su se stesso perché non può andare più in avanti e in alto con un asse di rotazione il più vicino possibile alla spalla.

La velocità non è tutto nel tennis: massa e raggio nel momento angolare

Velocità angolare e tangenziale

Abbiamo esaminato alcuni aspetti di quelli che sono i due modi fondamentali di colpire la pallina: 1. cercando di mantenere un pendolo singolo; 2. attivando un doppio moto pendolare.

Per cercare di elencare i vantaggi e gli svantaggi dell’uno e dell’altro modo di colpire è opportuno inserire nel ragionamento il concetto di momento angolare. Abbiamo visto che un oggetto che si muove con un moto rettilineo ha una quantità di moto pari alla sua massa per la sua velocità. Se invece il moto dell’oggetto è curvo, ovvero si muove su una traiettoria circolare con un raggio ideale r, la sua “quantità di moto” è chiamata momento angolare e per ottenerla bisogna sostituire la massa con il momento d’inerzia e la velocità con la velocità angolare, la quale è definita come il rapporto tra l’angolo percorso o descritto e il tempo impiegato a descriverlo. Essendo la velocità lineare data dallo spazio percorso diviso il tempo impiegato quella angolare è una sua logica conseguenza.
Da questa misura possiamo ricavare la velocità tangenziale la quale è diversa dalla velocità angolare perchè dipende anche dalla lunghezza del raggio, ovvero dalla distanza, nel nostro caso, della racchetta dal polo, cioè dall’asse di rotazione da noi scelto quando colpiamo.

Velocità angolare

Seguendo i vari passaggi che potete trovare on line qui e qui e su qualunque libro delle scuole superiori la velocità tangenziale è data dal prodotto del raggio, nella sua lunghezza, cioè dalla lunghezza del raggio, per la velocità angolare.

E’ quindi una conseguenza che per calcolare il momento angolare di un corpo, per semplicità puntiforme, è opportuno sapere la velocità angolare a cui fare riferimento per avere la velocità tangenziale in relazione al raggio, perché il movimento potrebbe svilupparsi su raggi diversi a seconda di come muoviamo il nostro braccio racchetta. Servono entrambe le misure.

Due oggetti possono avere stesse velocità angolari ma diverse velocità tangenziali è sufficiente allungare il raggio mantenendo la stessa velocità angolare. Forse questo richiama alla mente i problemi di Rafael Nadal che in certe circostanze di gioco quando tende a chiudere troppo presto i propri colpi di fatto riducendo il raggio d’azione e quindi la velocità tangenziale.

Formula della velocita tangenziale

Il momento angolare va quindi sempre considerato in relazione a un polo, ovvero il punto intorno al quale l’oggetto ruota ad una certa distanza che rappresenta il raggio. Abbiamo già visto che a tennis, quando colpiamo possiamo scegliere poli diversi su cui far ruotare la nostra racchetta: polso, gomito, spalla, asse centrale del corpo.

In questo approccio logico entra anche in gioco il momento d’inerzia e con lui la distribuzione delle masse ed anche sotto questo aspetto abbiamo sempre a che fare con l’asse di rotazione, ovvero il raggio (dal polo alla fine dell’oggetto) che nel calcolo dell’inerzia va preso al quadrato. Ad un'analisi anche superficiale il raggio e quindi la distanza dal punto su cui ruota una racchetta è molto importante. Nel momento di inerzia la distanza è al quadrato e nel calcolo momento angolare il quadrato si elide nelle formule ma è sempre presente, e in ultima analisi massa e raggio non hanno una valenza inferiore alla velocità, anzi se presi insieme anche maggiore.

Momento angolare

Il momento angolare è quindi dato dal prodotto del raggio per la massa e per la velocità. Ora osservando bene la situazione quando qualcuno ci chiede di imprimere maggiore velocità come spesso accade sui campi da tennis dovremmo chiederci se chi ci invita a fare questo ha chiaro in mente come si organizzano queste realtà scientifiche. Intanto su quale asse di rotazione dovremmo cercare maggiore velocità? E non ultimo con quale massa dovremmo cercarla questa maggiore velocità? Perchè accelerare su un polo molto vicino alla racchetta farebbe diminuire la lunghezza del raggio. Aumenteremo una variabile ma ne diminuirebbe un’altra, anzi due perché molta massa in gioco non sarebbe più calcolabile dal momento che verrebbe a trovarsi prima del polo di rotazione. Ammesso e non concesso che riuscissimo ad accelerare mantenendo la stessa precisione all’impatto i vantaggi di una maggiore velocità sarebbero vanificati da una riduzione della massa e del raggio. Dopo tutto il tennis è uno sport di collisioni quello che conta è il momentum che abbiamo all’impatto non l’energia cinetica di un punto ideale del sistema.

Ora il momento di inerzia ci dice che una cosa lunga e pesante è difficile da accelerare perché tende a mantenere il proprio stato qualunque esso sia, ma è quindi altrettanto vero che una volta accelerata tenderà a mantenere il proprio stato di moto.

Lo svantaggio che abbiamo quando colpiamo con l’anticipo del doppio moto pendolare è che aumentiamo, è vero, la velocità della racchetta ma con un raggio più corto e una massa in gioco minore, perciò questo vantaggio viene vanificato e potrebbe essere compensato solo da un'accelerazione di grandi dimensioni ma che finisce per andare a discapito della precisione.

Colpendo a pendolo singolo anche se riducessimo la variabile velocità, perchè è più difficile accelerare una massa maggiore su un raggio più lungo, le variabili di massa e di raggio crescerebbero nella nostra equazione, riuscendo a compensare e magari superare la riduzione della variabile velocità nella collisione. Magari, poi, andando più piano si riesce ad essere anche più precisi.

L’ideale sarebbe quindi cercare di incrementare la velocità della racchetta utilizzando il polo più lontano da essa (almeno al momento dell’impatto) in modo da incrementare anche i valori del raggio e della massa. I vantaggi del singolo pendolo si limitano sostanzialmente a un passaggio di energia da un pendolo all’altro ma le condizioni del totale trasferimento sono condizionate da aspetti di proporzionalità tra i pendoli e dal peso della pallina (Rod Cross), inoltre vengono esclusi gli incrementi delle variabili di raggio e peso che entrerebbero in gioco qualora qualora la distanza tra la racchetta e l’asse di rotazione fosse più lunga.

Abbiamo visto in precedenza come la forza di gravità ci consenta all’inizio dello swing di accelerare la racchetta per poi allungare l’intero sistema braccio racchetta verso l’impatto grazie alla rotazione delle spalle, che agiscono come una leva vantaggiosa per la lunghezza del braccio potenza, questo aiuta a vincere più facilmente l’inerzia del sistema racchetta braccio molto esteso verso l’esterno del proprio corpo nella fase finale.

In conclusione anche prendendo in analisi questi ulteriori aspetti scientifici basilari non si evincono, a mio giudizio, sostanziali vantaggi nel cercare di colpire o nell’insegnare a colpire con doppio moto pendolare. Ovvero chiudendo il movimento su assi di rotazione molto vicini alla racchetta come può essere l’uso della rotazione dell’avambraccio prima dell'impatto (o del polso, o del gomito).

L'accelerazione dei segmenti del proprio corpo dovrà partire dal più corto per estendersi verso il più lungo in successione (racchetta-polso-avambraccio-gomito-spalle) fino all’impatto in modo da acquisire la maggiore velocità per la maggiore massa disponibile associata al raggio più lungo. In una estensione progressiva in direzione dell’impatto di tutto il nostro braccio fino a comprendere le spalle e il peso del corpo.