Enten på bakken eller i luften, bidrar en rekke krefter til bevegelse av en ball. Fokus på sfæriske baller - som de som brukes i golf, baseball og basketball - deres størrelse og masse er med på å bestemme hvordan de reiser. I tillegg til å ha innvirkning på hastighet og bane, bidrar størrelsen og massen til baller også til hvordan ytre krefter påvirker dem. Når to kuler med samme diameter er laget av materialer med forskjellig tetthet og masse, vil ballen med større massetetthet bevege seg lenger hvis den projiseres med samme mengde kraft, eller med samme begynnelseshastighet.
Massetetthet
Fysikk refererer til baller som de som brukes i konkurrerende idretter som "stive kropper." For stive legemer i bevegelse gjelder prinsippene for fysikkfeltet kalt "dynamisk". Blant faktorene som er med på å bestemme hvordan et stivt legeme beveger seg, spiller massen per lengde på enheten, eller massetettheten, en viktig rolle både på bakken og i luften. Et objekt med høy massetetthet viser seg å være vanskeligere å bevege seg og også vanskeligere å stoppe når det begynner å bevege seg.
Gjenstander i flukt
Forskjellen mellom softballs og skuddene som brukes i skuddputting gir et flott eksempel på effekten av massetetthet. Selv om begge har omtrent samme diameter, vil du finne massen til tungmetallskuddet mye høyere enn mykballen. Som sådan krever skyting en større mengde styrke, eller innledende kraft, enn å kaste en softball. På grunn av skuddets høye massetetthet påvirker krefter som luftfriksjon og tyngdekraften nedover imidlertid flukten mindre enn en softball. Med andre ord, skuddet vil reise lenger enn softballen, fordi massen gjør det mindre sårbart for luftfriksjon og tyngdekraft.
Gjenstander på bakken
Mens treghetsloven fungerer på lignende måte både på luften og på bakken, er kreftene som er med på å bestemme hvordan en ballrull skiller seg litt mellom de to. På jevn grunn spiller ikke tyngdekraften og luftfriksjonen vesentlig inn i hvordan et objekt ruller. I stedet for tyngdekraften og luftfriksjonen, spiller overflatefriksjon en viktig rolle i å bestemme hvordan ballene ruller. I likhet med baller under flukt hindrer friksjon i bevegelsen av baller med lav massetetthet, for eksempel fotballkuler, mer enn det gjør dem med høy massetetthet, for eksempel bowlingkuler. Med andre ord, gitt lik størrelse med tanke på diameter, vil ballen med større masse rulle lenger.
Innledende kraft og bevegelse
På grunn av de forskjellige effektene av ytre krefter, ville kuler med høy massetetthet reise lenger og raskere enn de med lav massetetthet hvis du kunne starte begge deler med en uendelig mengde styrke. Selv om du ikke kan gjøre dette, får du kast eller ruller baller med forskjellige massetettheter med samme begynnelseshastighet den samme effekten. Å treffe en golfball med mer kraft enn en ping pong-ball gir illustrasjon. Når du starter begge med samme begynnelseshastighet, sendes golfballen stigende, mens luftfriksjonen avslutter ping pong-ballens flukt kort tid etter at den forlater tee.
Du kan se lignende effekter på bakken. Selv om det vil kreve en større mengde kraft å rulle begge med samme begynnelseshastighet, ville en bowlingballs høyere massetetthet gi den større rotasjonsmoment enn en rullet basketball. Overflaten ville snart bremse basketballen og til slutt stoppe den mens den høye massetettheten og rotasjonskraften til bowlingballen vil fortsette å bære den over lengre avstand.
