Независимо дали на земята или във въздуха, различни сили допринасят за движението на топка. Фокусирането върху сферични топки - като тези, използвани в голфа, бейзбола и баскетбола - техният размер и маса помагат да се определи как да пътуват. Освен че оказват влияние върху скоростта и траекторията, размерът и масата на топките също допринасят за това как външните сили влияят върху тях. Когато две топки с един и същ диаметър са направени от материали с различна плътност и маса, топката с по-голяма плътност на масата ще пътува по-далеч, ако се проектира със същото количество сила или със същата начална скорост.
Mass-Плътност
Физиката се отнася до топки като тези, използвани в състезателните спортове като "твърди тела". За твърди тела в движение се прилагат принципите на полето на физиката, наречено "динамично". Сред факторите, които помагат да се определи как се движи твърдо тяло, неговата маса на единица дължина или плътност на масата играе жизненоважна роля както на земята, така и във въздуха. Обект с висока плътност на масата се оказва по-труден за движение и също така по-трудно да се спре, след като започне да се движи.
Обекти в полет
Разликата между софтболите и изстрелите, използвани при пускането на изстрели, дават чудесен пример за ефекта на масовата плътност. Въпреки че и двете са с приблизително равен диаметър, ще намерите масата на хеви метъла много по-висока от тази на софтбола. По този начин поставянето на изстрел изисква по-голямо количество сила или начална сила, отколкото хвърлянето на софтбол. Поради високата плътност на изстрела обаче сили като триене на въздуха и тегленето надолу върху гравитацията влияят на полета му по-малко от този на софтбол. С други думи, изстрелът ще пътува по-далеч от софтбола, защото неговата маса го прави по-малко уязвим към триене на въздух и гравитация.
Обекти на земята
Докато законът на инерцията работи по подобен начин както във въздуха, така и на земята, силите, които помагат да се определи как една топка се търкаля малко между двете. На нивото на земята, гравитацията и триенето на въздуха не отчитат съществено как един предмет се търкаля. На мястото на силите на гравитацията и триенето на въздуха, повърхностното триене играе основна роля за определяне как се търкалят топките. Подобно на топките в полет, повърхностното триене възпрепятства движението на топки с ниска маса на плътност, като футболни топки, повече от тези с висока плътност на масата, като топки за боулинг. С други думи, предвид еднакъв размер по отношение на диаметъра, топката с по-голямата маса ще се търкаля по-далеч.
Начална сила и движение
Поради различните ефекти на външните сили, топките с висока плътност на масата ще пътуват по-далеч и по-бързо от тези с ниска плътност на масата, ако можете да изстреляте и двете с безкрайно количество сила. Въпреки че не можете да направите това, хвърлянето или търкалянето на топки с различна плътност на масата с една и съща начална скорост получава същия ефект. Удрянето на топка за голф с по-голяма мощност от топка за пинг-понг осигурява илюстрация. Когато стартирате и двете с една и съща начална скорост, топката за голф се изпраща възходящо, докато триенето на въздуха завършва полета на топката за пинг-понг, малко след като напусне тройника.
Можете да видите подобни ефекти на земята. Макар че ще се изисква по-голямо количество сила, за да се търкалят и двете с една и съща начална скорост, по-голямата плътност на боулинг топка ще даде по-голям оборотен импулс в сравнение с навит баскетбол. Повърхността скоро ще забави баскетбола, в крайна сметка го спира, докато високата плътност на масата и въртящата сила на топката за боулинг ще продължат да я носят на по-голямо разстояние.
