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颠覆你认知,下旋球比上旋球的弹跳更高!

 草原狼ual5yjcg 2019-12-26


观看法网与温网的比赛,你会发现球速、弹跳完全不同,比赛节奏温网也明显要快很多,说明场地表面对球的速度及弹跳高度有非常大的影响 。


这一切大约在5毫秒内发生,但它决定了击球选择、战术、策略、握拍等。

球落地时一个垂直的力量将球弹起、一个水平的力量让球速度降低、并产生旋转。这两种力量对球产生非常大的影响,有的改变可能与我们原来想象的完全不同。

1、垂直弹跳

  • 场地硬度


球的反弹是由向上力大小来决定,这就是地面反作用力,它由球的垂直入射速度及球场与球的相对硬度共同决定 。

球场越硬,球弹跳越高。球场越软,弹跳越低。

球落地后球场发生比较大形变损失了能量,没有足够快或有效的力量来帮助球反弹。

  • 垂直速度


球落地后垂直速度与落地前相比被称为:恢复系数(COR),恢复系数越大、球的弹跳越高。

草地:0.6
硬地:0.83
泥地:0.85

2、垂直速度的影响因素

  • 球的变形


对于同一个球场,球落地前的垂直速度越大,反弹的速度也越大,弹跳越高。但恢复系数会降低,这主要是较大撞击速度导致球的变形加大,变形中的一部分能量损失,并不全部用于球的反弹。

  • 球的硬度


一般情况下,中等球速大约会有45%的能量在球的变形损失,随着球速的增加损失会进一步加大,但不会有太大的变化。

球的硬度越大,变形量越小、反弹的高度会增加。

总的来说球速快的比球速慢的要反弹得更高,但并不与球速成正比,而是会更小一些。

  • 飞行轨迹


球的垂直速度决定落地后弹跳高度,在我们正常击球中一般是由球的重力所决定,即:球在飞行的最高点的高度来决定 。

球的水平速度不会影响到垂直速度及弹跳高度。

  • 旋转


旋转对垂直速度的影响比较大,球的旋转会产生涡流、把上旋下压、下旋球向上推。用上旋方式击球会带来更高的飞行轨迹,从而增加球的垂直速度。

所以上旋转球比平击、下旋球有更高的弹跳高度。

3、水平反弹 

  • 摩擦力


球与场地的摩擦力决定了球的反弹角度、速度、旋转,但对于弹跳的高度没有影响 。

有三种摩擦力对球产生影响:滚动、滑动、静态。

4、摩擦力的影响因素

影响摩擦力与球的速度无关,只与球对球场的压力及球场表面粗糙程度(COF)有关。

  • 摩擦系数


摩擦系数由球与球场相对粗糙程度来决定,一般介于0-1之间,也有可能超过1。数值越大,球的水平速度受影响越大。

草地:0.6
硬地:0.7
红土:0.8

这就意味着在快速球场,球落地后在水平方面速度会比较快,而向上的速度会比较慢。

在慢速球场,球落地后水平方面速度比较慢,而向上的速度会比较快。

  • 飞行轨迹


球的飞行轨迹会影响到球落地时的角度,这个对球与场地的摩擦力有影响。

如果两个球分别以30度、60度用同样的速度落入到球场,那么60度的球将会有更高的弹跳高度、与场地也会产生比30度的球更大摩擦力。

你可能认为更大入射角度一定会给球带更强的减速效果?但这不一定正确,因为由于更慢的水平速度与更大摩擦力可能导致球与场地接触时间变短,反而降低对球速的影响。

5、减速与旋转

  • 速度与反弹角度


反弹的角度由垂直速度与水平速度之比决定,如果垂直速度大于水平速度,则球的反弹角度将大于45度。反之,则小于45度。

水平速度慢的球,反弹角度一定会更大。

相同垂直速度的球,其反弹高度一定相同,但其水平速度大的,反弹的角度变小,爬升的距离变长。

水平速度慢的,反弹角度变大,爬升距离变短。

  • 旋转变化


球落地后撞击场地,会被压扁、滑过场地表面并打滑。摩擦力作用让球的水平速度降低,同时会对球中心产生一个扭矩让球产生旋转,这就是上旋。

6、影响旋转的因素

球落地前的速度、旋转方向,场地摩擦力大小、方向、与场地接触时间长短,都会对落地后的旋转产生影响 。

旋转方向是指球底部相对于球整体的运动方向。

球底部的速度是球向前运动的速度加上或减去球的旋转速度。

下旋球,球的底部速度大于整体速度。

上旋球,球的底部速度小于整体速度。如果球没有旋转,落地后只会产生上旋。

如果下旋球的旋转速度与摩擦产生的上旋转速度相同,这时球底部速度为零,没有旋转。

最大问题是球会减速多少,产生多少旋转。这个由摩擦力大小、方向、接触时间来共同决定。同样也与球落地前速度及旋转有关系。

7、打滑

当球以低于20度的入射角度落地时,球将会产生打滑的现象,球滑过球场表面。

在打滑过程中摩擦力使水平速度下降、并产生上旋,水平速度与上旋速度相同时球的底部速度为零,打滑停止,球变成向前滚动。

滚动过程中没有摩擦力是因为球底部速度为零,处于静止状态,与球场表面没有相对运动。

8、旋转
摩擦力会持续多长时间?这与击球是上旋还是下旋有关。

下旋击球摩擦力持续时间长,因为旋转要加速度到与水平速度大小相同,方向相反时摩擦力才消失。

这个过程中球速也在下降。


上旋击球由于旋转方向与球前进方向已经相反,这样摩擦力作用的时间就会比下旋球要短。

所以上旋击球由于摩擦力作用时间短,球场对水平速度旋转改变也变小。

在实验中发现上旋比下旋弹跳更低?这是因为如图1所示,相同速度与角度落地后,上旋球反弹角度更小,单位垂直弹跳的水平移动距离更远。

但球场上我们感受却是完全相反,下旋球比上旋球弹跳更低。这是为什么?

这是因为要想在底线打出一个相同飞行轨迹的上旋、下旋球落在同样位置是非常难实现的。

往往上旋球会比下旋球以更大的角度落入球场。

所以我们通常的看法是错误的,因为下旋球的射角度一般都比较低,而且大家不会用下旋与下旋来对比,总是与入射角更大的上旋球来对比。

这提醒我们盯球时一定要从球离开对手球拍就开始,盯住球的整体飞行轨迹,这样从球最高点的高度、及旋转来判断球的反弹轨迹。

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