Vad är restitutionskoefficienten?

Restitutionskoefficienten (COR) mäter elasticiteten hos ett par objekt i kollision och är förhållandet mellan deras slutliga relativa hastighet och deras initiala relativa hastighet. Denna koefficient bestäms genom experiment och mäter i huvudsak studs. Om koefficienten är nära ett så är kollisionen elastisk och studsande, är den nära noll är kollisionen mer plastisk. De flesta professionella sporter har specifika riktlinjer för koefficienten för återbetalning av utrustning, såsom bollar, klubbor och racketar.

Annars känd som Newtons lag om påverkan, bestäms restitutionskoefficienten genom experiment. COR-formeln för objekt som kolliderar definieras som e = (v2-v1)/(u1-u2), där u1, u2 är hastigheterna före kollision och v1, v2 är hastigheterna efter kollision för respektive objekt. För att bestämma COR för ett föremål som tappas på ett stillastående föremål såsom golvet eller en tabell är formeln e = √(studshöjd / fallhöjd). Hastigheter för objekt som rör sig horisontellt eller snett kan vara svåra att mäta.

COR kan också ses som andelen kinetisk energi som bibehålls av två objekt före och efter kollision. Om koefficienten är nära ett är kollisionen väldigt elastisk, som en bordtennisboll som tappas på ett bord av rostfritt stål som har en COR på 92. Det mesta av den kinetiska energin som fanns före kollisionen förblir som kinetisk energi efter kollisionen. Om koefficienten är nära noll, då är kollision mer plastisk som en bit lera som tappas på ett träbord; leran fastnar utan att studsa alls. Den kinetiska energin har omvandlats till ljud och andra former av energi och deformerat leran.

Bollarnas studsning är ett mycket viktigt begrepp inom sport, eftersom material med mer fjäder kan ge en idrottare en fördel. Sedan 1998 hade United States Golfing Association begränsat restitutionskoefficienten för golfklubbor med standardgolfbollar till 83. COR för en syntetisk boll från National Basketball Association och ett hårt linoleumgolv är 79; dock kan temperatur, lufttryck och andra faktorer påverka detta antal.

Förutom att ge spelarna en orättvis fördel kan sportutrustning som har ovanligt höga restitutionskoefficienter vara osäker. Till exempel är sammansatta fladdermöss studsare än träfladdermöss när de träffas av en baseboll. Bollar som träffas med sammansatta fladdermöss kan ha oväntat höga hastigheter och resultera i spelarskador. I maj 2009 antog National Collegiate Athletic Association Bat-Ball Coefficient of Restitution (BBCOR) som ett sätt att bättre testa basebollträs prestanda. Alla fladdermöss måste ha en BBCOR på mindre än 0.500.