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如果乒乓球没有旋转,那么一定会有更多的人参与进来。因为很多对乒乓球运动浅尝辄止、望而却步的人,都是因为弄不清楚乒乓球的旋转。为啥同样过来的乒乓球有的一接就下网,有的一接就出界,还有的一接就往边上飞。实在是莫名其妙,令人困惑不解。
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) y: L8 c1 J' H( _' I" {5 l( q 其实乒乓球的旋转看似千变万化,实则万变不离其宗,只有两种情况:一是乒乓球与球拍或球台相互作用——作用力与反作用力(牛顿第三定律)。二是乒乓球在空中飞行过程中与空气相互作用——流动速度增加,流体的静压将减小;流动速度减小,流体的静压将增加(伯努利定理)。下面科学分析帮你解开迷惑:
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一、乒乓球与球拍或球台相互作用
; a, E6 S+ a. a' j 这是牛顿第三定律,作用力与反作用力的实际应用。为突出旋转,这里只讨论乒乓球垂直落下的情况。当乒乓球没有旋转直接碰撞(作用力)到球拍或球台上,那么就会得到一个反弹力(反作用力)。当乒乓球加上旋转时,同样球拍或球台会给乒乓球一个反向旋转的反作用力,乒乓球反弹会沿着自身旋转相反的方向飞出。仔细体会一下,就能总结出“旋转的乒乓球接触到球拍或球台时,会沿旋转的反方向弹出。”无论上旋、下旋、左侧旋、右侧旋都是一样的道理。0 y& H+ y. j; s: k! U% {" q O
当然还有一种特殊情况,那就是遇到长胶时旋转的乒乓球在长胶球拍上“打滑”。长胶球拍没有给乒乓球旋转的反作用力,那么反弹方向会和上述情况相反。不过,现阶段不用考虑长胶这种特殊情况,以免弄混记忆。& A5 H( U6 j8 u, w, ^. r: ]$ h" H
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二、乒乓球在空中飞行过程中与空气相互作用' H ?! `- q& H4 L( o
爱好者在打球时会发现乒乓球在空中飞行的轨迹很神奇,有些时候飞得很平很稳,有些时候突然下扎,还有些时候会出现忽左忽右的“香蕉球”。这时候就用到了伯努利定理,流体的压力问题。/ a1 V! {9 H/ X- q. H
乒乓球如果不旋转,那么在飞行过程中周围的空气流速是一样的。乒乓球的飞行轨迹就是抛物线。一旦乒乓球加上旋转,将导致旋转两侧的空气流速出现快慢的偏差。流速大的地方压强较小,流速小的地方压强较大,所以乒乓球会由压强大的地方向压强小的地方移动,从而产生位移。; p0 y* s0 P8 e) o
上旋球的下方流速大压强较小,上方流速小压强较大,给乒乓球一个向下的力,所以上旋球的弧线下扎明显。下旋球的下方流速小压强较大,上方流速大压强较小,给乒乓球一个向上的力,所以下旋球的弧线很平稳,会飞行得很远。左右旋转球出现“香蕉球”飞行弧线也是这个道理,是两侧的空气流速和压强导致的。* ~6 r" x0 I' n( U
上面说的理解起来容易,但想记住并应用到实战中有点绕道。可以简单总结一下,乒乓球在飞行过程中,空气流速肯定是与飞行方向相反的,我们只需要考虑乒乓球的旋转既可判断出球飞行偏转的方向。仔细体会一下,就能总结出“旋转中的乒乓球与飞行同向的外周长切线垂直到圆心的线段,为乒乓球实际的偏转方向。”《旋转乒乓球空中偏转方向示意图》给出了不同的旋转情况的偏转示意,可以看成是上旋、下旋或左侧旋、右侧旋。1 F; k3 D4 z, d& O! Z
总结一下:
: }- C& ~ k; Q# h; ^ 1、旋转乒乓球与球拍或球台相互作用:旋转的乒乓球接触到球拍或球台时,会沿旋转的反方向弹出。& G3 i; ?* u' Q% y
2、旋转乒乓球在空中飞行过程中与空气相互作用:旋转中的乒乓球与飞行同向的外周长切线垂直到圆心的线段,为乒乓球实际的偏转方向。
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