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乒乓网

 lijialiang360 2017-10-12

      一次完整的合法回击球过程,从甲方球拍触球开始,到乙方球拍触球结束。期间,乒乓球运动状态按时间先后顺序,可划成四个阶段:球拍击打、离拍飞行、落台反弹、离台飞行。其中,离拍飞行弧线称为第一弧线,离台飞行弧线称为第二弧线。如果是发球,前面还要增加一段发球弧线和一个球落在本方球台反弹状态,一共六个阶段(参见图1)。
发球弧线3.JPG
      1  图中实线为回击球弧线,虚线为发球弧线。
发球弧线2.JPG

      一般认为,乒乓球被击打瞬间,受到一个强大的“球拍力”,与之相比,此时其它受力都可忽略不计。“球拍力”可分解为法向力和切向力,前者通过球心撞击使球产生平动、飞行,后者从球壳的切线方向摩擦使球产生旋转。换言之,乒乓球是边飞边转的。
      当然,球、拍之间的作用力可以用各种理论分析方法来解释,如力矩、力线、力臂、力偶、力的平移、力的分解与合成、撞击力、正撞力、斜撞力、反弹力、摩擦力、法向力、切向力等等。只要能自圆其说,都有一定的道理和局限,都可以说是正确的,也都不是万能的。这里就不展开。



      乒乓球脱离甲方球拍以后,到触及乙方台面结束,在空间飞行划出第一弧线。此时“球拍力”已经消失,原来被忽略的重力和复杂的空气作用力开始影响球的飞行。

      空气作用力主要考虑浮力、阻力、马格努斯力三种,连重力,乒乓球受力一共四种。重力是向下的且大小基本不变。空气浮力是向上的,大小也基本不变。这两个恒力一大一小,方向相反。所以空气浮力可以看成抵消了一部分重力的影响,大约使重力减小了1/63。

      空气阻力方向向后,始终指向乒乓球飞行线路的反方向。它的大小与球速呈正相关关系。空气阻力的主要影响是减慢球速,其对旋转的影响稍小。

      马格努斯力源于流体速度影响压强的伯努利定理,伯努利定理最重要的应用之一就是把飞机向上托向蓝天。马格努斯力对飞行着的旋转球产生一个横向力,其方向垂直于球的飞行线路。简单说就是对上旋球向下,对下旋球向上,对左旋球向右,对右旋球向左。马格努斯力不会太大,一般为法向力的百分之一到十分之一左右。其大小与球速和转速都呈正相关关系,特别是球速和转速同时增大的影响更显著。



      以上简单受力分析基本上可以解释乒乓球的飞行弧线的各种变化。为什么乒乓球飞行弧线都是向下弯曲的?因为重力任何时候都是向下的,还因为马格努斯力是逐渐减小的。

      如果不考虑任何作用力,乒乓球脱拍后就会做匀速直线运动,沿脱拍方向笔直飞行,直到碰到一个物体。如果只考虑重力,乒乓球会作抛物线运动(平抛或斜抛)。如果加上空气阻力(使球速变慢),飞行弧线会比完美的抛物线更向下弯曲一些,射程更短一些。如果再加上马格努斯力(产生一个横向的力),飞行弧线会向上下左右改变弯曲度,其改变程度显著与否,与球速和转速密切相关,也和球的旋转种类有关。简单说就是上旋球第一弧线会急速下坠,砸向台面,上台率高;下旋球第一弧线比较平直,射程较长,感觉有点飘忽;左旋球第一弧线向右弯曲(从击球者视角看);右旋球第一弧线向左弯曲(从击球者视角看)。  足球里面的“香蕉球”、“圆月弯刀球”能绕过人墙飞向球门也是典型的左右侧旋球。



      乒乓球落台以后会产生第二弧线,又称弹跳弧线。第二弧线最显著的特点是其弹出方向、角度、速度与球的旋转性质和旋转强度息息相关。不转球落台可近似看成弹性碰撞,球落台后往相反方向弹出,出射角等于入射角,球速不变。侧旋球落台与不转球基本相似,因为其旋转轴正对台面与之垂直,侧旋球是以旋转轴或微转区落台,台面与其作用和不转球相似。

      与此形成鲜明对比的是,上下顺逆四种旋转球都是以最强转区落台,除正常的弹性碰撞外,它们高速旋转的球壳与台面会产生一个额外的侧向的作用力。所以上下顺逆四种旋转球落台后,其弹出方向、角度、速度会发生显著改变。从击球者的视角看去,这个侧向的作用力一般视为切向摩擦力,其方向对上旋球向前,对下旋球向后,对顺旋球向右,对逆旋球向左。这就是我们看到的转球落台后弧线发生种种变化的主要原因。

      强烈上旋的弧圈球落台后急速前冲,弹出弧线极低甚至感觉有下扎趋势;下旋球落台后球速减缓,给人感觉是有点飘忽、球不往前走,接球者拉球容易拉空;顺旋球落台反弹弧线突然左拐横跳(从接球者视角看),令人猝不及防;逆旋球落台反弹弧线突然右拐横跳(从接球者视角看)。所以顺逆旋球常常被人们直接称为“侧拐球”、“侧拐发球”、“侧拐弧圈球”等等。



      值得一提的是,有必要分清两种侧拐,不能混淆。一种是左右侧旋球第一弧线的侧拐,一种是顺逆旋球第二弧线的侧拐(准确说应该是侧跳)。二者的旋转性质,发生场合,侧拐原理,影响程度,产生后果都不同。前者是空气马哥努斯力的作用结果,后者是台面对球壳施加侧向力之结果。两种侧拐都会造成接球者的困惑,而以后者影响最大。原因很简单,一是后者离接球者太近了。前者要飞行3米,假设球速20米/秒,留给我们的反应、调节时间有0.15秒,后者只飞行0.3米,反应时间只有0.015秒!如果没有提前预判、预动、预留,到临时来改变动作根本来不及!另一个原因是有些球友不承认甚至根本不知道还有顺逆旋球这类旋转,他们大部分是把顺逆旋球当作“特殊的侧上、侧下旋球”来处理的。



      平常打球,有时会遇到球追身、打在拍边上,打在手指上,甚至球拍碰不到球的现象。有人老是归结为动作太慢,或者匆忙中没对准球路。其实,还有另一种原因,就是对这种球台给球的侧向摩擦力认识不足,对其改变球的弹出方向,角度,力度心中无底,也就是对侧拐球认识不清。不能做到胸有成竹,提前移动,预留足够的提前量,留出击球空间。


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