Подача мяча в большом теннисе – это цепь сложных последовательных и согласованных биомеханических процессов, которые подчиняются законом физики и физиологии.
Согласно 2-му закону Ньютона, (F=ma).

В нашем случае:
F - сила удара по мячу,
m - масса мяча (58,5 грамм),
a - ускорение мяча .
Соответственно (а=F:m).

(a) - скорость ускорения мяча зависит от (F) - силы удара по мячу разделенной на (m) - вес мяча.
Так как масса мяча постоянна (const), увеличить скорость полета мяча можно только за счёт увеличения силы (F), приложенной при ударе по мячу.
Масса ракетки - относительно постоянная величина, (стандартный вес 300-330 граммов) и подбирается по возрасту. Поэтому увеличить силу удара ракеткой по мячу (F) можно только за счёт увеличения скорости ракетки.
Скорость ракетки зависит от начального ускорения (взрывной импульс) и конечной скорости при соприкосновении с мячом.
Чем выше ускорение, тем выше скорость, чем выше скорость, тем сильнее удар, чем сильнее удар, тем выше скорость полета мяча.
Выполняя на тренажёре ServeUp резкими движениями удары по мячу с утяжеленной ракеткой, теннисист целенаправленно развивает взрывные импульсы плечевого сустава, руки и кисти. Цель - увеличение конечной скорости ракетки в момент попадания по мячу.
Тренировки с утяжеленной ракеткой, с последующим переходом теннисиста на игру с лёгкой ракеткой, уменьшают нагрузку на мышцы и увеличивают скорость сокращения мышц. Изо дня в день такие тренировки дают возможность наращивать силу удара и добиваться большого успеха в подаче.
Чтобы понять, как тренировать сильную подачу в большом теннисе, нужно знать несколько важных основ физиологии мышечного сокращения и анатомии человеческого тела.
Различают три вида мышечной ткани: скелетные мышцы, гладкая мускулатура, сердечная мышца (миокард). Учитывая, что речь идет о подаче мяча в большом теннисе нас будет интересовать только скелетные мышцы.
Скелетные мышцы, как следует из их названия, прикреплены к костям скелета, и, благодаря сокращениям этих мышц, поддерживается положение скелета в пространстве и происходят его движения.
Сокращения мышц возникают под влиянием нервных импульсов, и мышца укорачивается. Такое сокращение называется изотоническое сокращение (ИС). От скорости и силы ИС мышц участвующих в подаче мяча зависит скорость движения ракетки в момент удара и сила удара. Следовательно, тренировка подачи мяча должна быть направлена на увеличение скорости и силы изотонического сокращения мышц, участвующих в подаче мяча.
Какие мышцы в этом участвуют и как этого добиться?

Для того, чтобы понять, что происходит со скелетом и мышцами во время подачи мяча, рассмотрим рис 1., где схематично показана подача мяча в большом теннисе.

Скелетные мышцы, как следует из их названия, прикреплены к костям скелета. Путем соединения нескольких групп костей образуется скелет руки. Таким образом, рука человека – это три мобильных рычага, соединенные между собой связками (по типу нунчак). Рычаги приводятся в движение с помощью большого количества мышц. Их очень много, поэтому упростим себе задачу и будем пользоваться не названиями мышц, а названиями групп мышц. Их условно делят на «сгибатели» и «разгибатели», «пронаторы» и «супинаторы». Благодаря сокращениям этих групп мышц, происходят следующие движения в руке. (рис. 3).

Сгибание, разгибание, скручивание во внутрь (пронация) и раскручивание наружу (супинация). Все эти движения очень важны при осуществлении подачи мяча в большом теннисе. И каждая группа мышц делает определенную работу, приводя в движение рычаги.
А теперь, самое главное. От того как, с какой силой и скоростью сокращаются мышцы, от того, какая мобильность в суставах и амплитуда движения костей (рычагов) и с какой скоростью движутся рычаги относительно оси, зависит сила подачи и скорость полета мяча.

Для понимания физиологических процессов, происходящих во время подачи мяча приведем несколько важных физиологических законов.
I. Скорость сокращения мышечного волокна снижается при повышении нагрузки. Максимальная скорость соответствует нулевой нагрузке. Следовательно, вес ракетки при подаче имеет очень важное значение. Чем тяжелее ракетка, тем ниже скорость сокращения мышечного волокна и наоборот. С другой стороны, чем тяжелее ракетка, тем сильнее удар. Необходим оптимальный баланс!  При постепенном увеличении веса ракетки во время тренировки на тренажере ServeUp достигается адаптация скорости сокращения мышечного волокна под вес ракетки. Длительные тренировки утяжеленной ракеткой вырабатывает стабильную мышечную память на вес ракетки, но после снижения веса нагрузки скорость сокращения мышечного волокна увеличивается. Это, в итоге позволяет достигнуть желаемого результата – увеличение скорости движения ракетки в момент удара по мячу.

II. Существуют три типа скелетных мышечных волокон в зависимости от максимальной скорости укорочения и преобладающего способа образования АТФ (аденозинтрифосфат — универсальный источник энергии для всех биохимических процессов): медленные оксидативные, быстрые оксидативные и быстрые гликолитические. Быстрые гликолитические волокна имеют больший диаметр, чем оксидативные, и потому развивают более значительное напряжение, однако быстрее утомляются. В начале сокращения первыми вовлекаются в процесс медленные оксидативные двигательные единицы, затем быстрые оксидативные и, наконец, уже при очень интенсивном сокращении, быстрые гликолитические единицы. Вовлечение всех двигательных единиц сопровождается повышением скорости, с которой мышца перемещает нагрузку. Следовательно, для достижения максимальной скорости и силы мышечного сокращения нужно во время тренировки добиваться сокращения всех групп мышечных волокон, особенно быстрых гликолитических волокон!  ServeUp позволяет тренировать именно все три группы мышечных волокон бьющей руки.
III. Силу и утомляемость мышцы можно изменить посредством тренировки.
Продолжительные упражнения низкой интенсивности повышают способность мышечных волокон к образованию АТФ (Универсальный источник энергии для мышечной работы) окислительным (аэробным) путем. Это происходит благодаря увеличению количества митохондрий и кровеносных сосудов в мышце. В итоге возрастает выносливость мышцы. ServeUp позволяет тренировать выносливость мышечных волокон бьющей руки. А кратковременные упражнения высокой интенсивности увеличивают диаметр волокон вследствие повышения синтеза актина и миозина. В итоге возрастает мышечная сила. Это особенно важно для тех групп мышц, которые выполняют очень специфическую функцию и в обычной жизни используются редко. Речь идет о пронаторах и сгибателях запястья (рис. 4). Эти мышцы очень важны для сильной подачи, и их целенаправленная, методичная тренировка, которую позволяет делать тренажер ServeUp, является одним из ключевых моментов сильной подачи.
Соотношение между нагрузкой и скоростью укорочения. Скорость укорочения мышечного волокна уменьшается при увеличении нагрузки и определяется частотой повторения рабочих циклов каждого поперечного мостика и в итоге частотой расщепления молекул АТФ, поскольку в каждом цикле поперечного мостика расщепляется одна молекула АТФ. Следовательно, ServeUp позволяет тренировать именно те группы мышечных волокон, которые позволяют увеличить скорость движения ракетки во время удара.  
Соотношение между длиной мышцы и ее напряжением. Растяжение мышцы приводит не только к пассивному напряжению мышечного волокна, но и к изменению его активного напряжения при сокращении. Поэтому сила, генерируемая во время сокращения, зависит от исходной длины мышечного волокна (чем больше растянута мышца перед сокращением, тем выше сила сокращения).
Заключение. Для сильной и эффективной подачи мяча в большом теннисе необходимо соблюсти несколько правил:
1. Эффективно использовать правило рычагов. Чем больше рычагов вы используете (тело, плечо, предплечье, кисть и ракетка) тем больше скорость разгона ракетки.
2. Увеличить выносливость и скорость сокращения мышечных волокон за счет постепенного утяжеления веса ракетки во время тренировки и выработки мышечной памяти.
3. Эффективно использовать правило последовательных и согласованных биомеханических процессов:  разгон ракетки – длинный рычаг; деление длинного рычага на 3-4 коротких – создание инерционной петли для увеличения ускорения ракетки;  длинный рычаг в момент касания ракетки мяча  - для увеличения силы удара; скручивание кисти (пронаторы) - для усиления удара.

Конструкция ServeUp позволяет решить все перечисленные выше требования.