賓夕法尼亞大學物理學榮譽教授霍華德·布羅迪為這個問題提供瞭解答。
網球幾乎可以在任何足夠光滑以提供一致的球彈跳的表面上進行，從丙烯酸到紅土再到草地。網球和網球場表面在接觸的五毫秒內的相互作用決定了每種不同表面的比賽特性。在某些表面上，例如草地，球不會彈跳很高；而在另一些表面上，例如紅土，球在撞擊球場後會大大減速。然而，相同的物理定律支配著每種型別表面產生的速度、旋轉和角度。
在這五毫秒內，作用在球上的主要力有兩個：法向力（垂直方向）和摩擦力（平行於表面）。對於典型的底線抽球（正手或反手擊球）的彈跳，球以小角度（相對於表面約 15 度）撞擊表面。如果可以將球視為質點（即沒有實際大小），那麼彈跳分析將很簡單。然而，除了質量和摩擦力之外，球還具有半徑、慣性矩、旋轉以及受衝擊壓縮時的能量損失等特性。表面對球的法向力始終向上，減緩球的向下速度並將其向上推進。摩擦力通常是向後的，從而減小球向前速度的水平分量。
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然而，如果球具有過度的上旋或向前旋轉，摩擦力的作用方式可能會有所不同。在這種情況下，球上的摩擦力方向與球速度的水平分量方向相同。因此，球在彈跳後的水平速度將比彈跳前更大。
這怎麼可能發生呢？
當球以每秒 F 轉的速度旋轉時，球的外部具有切向速度 Vt = 2πRF，其中 R 是球的半徑。假設球的中心以 Vcm 的速度在水平方向上移動。如果球具有下旋，即底部的球向前移動，則球的底部將以 Vcm + Vt 的速度移動，方向與球的移動方向相同。球和球場表面之間的摩擦力將與此相反，從而減慢球的速度。
對於具有上旋的球（與下旋相反），球的底部將以 Vcm - Vt 的速度移動。如果 Vt 大於 Vcm，則球的底部將相對於球場表面向後移動。這意味著球和表面之間的摩擦力將是向前的，這實際上會使球在彈跳後更快。因此，如果上旋足夠大，使得 2πRF 大於 Vcm，則球的速度的水平分量將在彈跳後增加。
為了使 2πRF 大於 Vcm，球必須旋轉多快？
對於典型的水平速度為每秒 25 米的底線抽球，半徑為 0.033 米的球必須以每秒大於 120 轉的速度旋轉。