巧用物理知识 成就乒乓高手

2019-10-14 08:07:39

  我酷爱乒乓球运动,在打球中,不仅要“动手动脚”,更重要的要善于“动脑”,在乒乓球运动中处处都要用到物理知识,比如:发力、旋转、速度、落点等等。下面就简单谈谈乒乓球旋转中的物理知识。

  乒乓球前进过程中由于不同的旋转方 向,它会沿不同的径迹运动(如图甲所示)。我们用三种不同的击球方法把乒乓球击出,分别是:上旋球、下旋球和不转球。

  所谓上旋和下旋,就是以乒乓球的轴心为准,向上旋转的为上旋,向下旋转的为下旋。请判断,图甲中1、2、3三条径迹哪一条是上旋球(图中沿逆时针方向旋转)的?哪一条是下旋球(图中沿顺时针方向旋转)的?哪一条是不转球的? 下面我们来分析一下。

  上旋球就是让球做前滚翻运动,朝对方 飞过去,就像汽车轮胎一样。由于空气具有一定的粘滞性,因此当乒乓球转动时,空气就与球面摩擦,旋转着的球就带动周围的空气层一起转动。上旋球如图乙所示,乒乓球向左运动的同时,还不断沿逆时针方向旋转,则空气流相对于乒乓球来说向右流动,同时球四周的空气还被旋转的球带动作逆时针方向转动。这样球体上方的空气除向右平动外,还向左转动,两者方向相反;球体下方的空气除向右平动外,还向右转动,两者方向相同。因此,乒乓球下方空气的流速大于乒乓球上方空气的流速。根据流体压强与流速的关系:在气体和液体中,流速越大的位置压强越小。所以乒乓球下方的压强小,上方的压强大,因此乒乓球受到的空气压力方向向下。于是乒乓球在向下的空气压力和向下的重力(合力方向向下,并大于重力)的作用下,沿弧线迅速下落,这样就产生了上旋球。上旋球的特点是飞行幅度高,过网弧度大,在空中急速落下,不易出界,且落地后反弹高而快,前冲力 较大,将使对手较 难还击。上旋球的轨迹如图甲中的径迹1 。

  下旋球就是让球做后滚翻运动,朝对方 飞去。如图丙所示,乒乓球向左运动的同时,还不断沿顺时针方向旋转,则空气流相对于乒乓球来说向右流动,同时球四周的空气还被旋转的球带动作顺时针方向转动。这样球体上方的空气除向右平动外,还向右转动,两者方向相同;球体下方的空气除向右平动外,还向左转动,两者方向相反。因此,乒乓球上方空气的流速大,下方空气的流速小,则球下方的压强大,上方的压强小,于是球受到向上的压力。这样在向上的空气压力和向下的重力(重力与空气压力的合力方向向下,但大小小于重力 )的作用下 就产生了下旋球。下旋球的特点是在空中飞行的时间长,故上飘飞行距离长,过网弧度很小,落地后弹跳低平,比不转的球弹得更低。下旋球的轨迹如图甲中的径迹3 。

  图甲中的径迹 2 处于上旋球与下旋球的 轨迹之间,是不转球的轨迹。

  其实,乒乓球旋转的种类很多,如上 旋、下旋、左侧旋、右侧旋、左侧上旋、左侧下旋、右侧上旋、右侧下旋等。但它们的原理都是相同的,即都利用了“在气体和液体中,流速越大的位置压强越小”的物理知识。

  朋友们,如果你有意识的运用物理原理,加上勤于练习,打出各种旋转强烈的球,让对手措手不及,望球兴叹时,一定有一种成功的喜悦感吧,处处留心皆学问,祝大家学的快乐,玩的开心!

  来源:石国磊专业博客