網(wǎng)球是一項非常讓人享受的運動，運動員敏捷的移動，球拍與球的一次次猛烈的碰撞，靜謐的草地，奔放的紅土，一場網(wǎng)球比賽真可謂是一場視聽盛宴。相信很多人關(guān)注過網(wǎng)球運動，并夢想著像費德勒，納達(dá)爾，德約科維奇一樣在網(wǎng)球場上馳騁。然而當(dāng)大家信心滿滿，滿懷期待地買了心愛的網(wǎng)球拍和一大堆網(wǎng)球裝備來到網(wǎng)球場時才發(fā)現(xiàn)，事情沒有那么簡單！明明電視中的運動員可以打出精彩的回合，而到了自己卻只能發(fā)球，一個球也接不住。再看看對手，好像打得比自己還差，心中暗想網(wǎng)球真是難呀，從此大價錢買的網(wǎng)球拍就只能在角落里吃灰了。如果你也有過這種經(jīng)歷，小編對此深感惋惜。如果早一點遇到小編給你講講網(wǎng)球物理學(xué)，也許你如今已經(jīng)成為百里挑一的高手了。  為什么打的球總是亂飛呢？談到網(wǎng)球大家首先想到的是不是像下面這樣一條完美的拋物線，但實際上并非如此，因為網(wǎng)球在運動時不僅受到重力的作用，還有空氣阻力，浮力和馬格努斯力的作用（大家可能第一次聽說，但相信小編并沒有那么難懂哦）。當(dāng)球速不是很快，而且沒有加旋轉(zhuǎn)時，可以忽略這些力的影響，認(rèn)為網(wǎng)球只受重力，這樣的話打出的球就是一條拋物線了。  但是這種弧線的球真的是好球嗎？ 大家是不是在剛開始打球時只敢小心翼翼的將球給挑過去，在這種情況下球的軌跡就是一條拋物線，但并不完美，因為大家會發(fā)現(xiàn)球并不是貼著網(wǎng)過去的，而是飛的很高，落點也根本不受自己控制，落地后彈起來的球也毫無威脅性可言，無法給對手以壓迫，感覺一身的力氣無處施展。如果有這種情況那是因為你缺少一樣秘密武器——旋轉(zhuǎn)。打過乒乓球的同學(xué)應(yīng)該對此并不陌生。有了這樣法寶你就可以盡情地發(fā)力而不必?fù)?dān)心球會飛出界外了，再也不用小心翼翼的打球了。接下來小編就來介紹一下為什么旋轉(zhuǎn)對于打好網(wǎng)球這么重要。 網(wǎng)球是如何旋轉(zhuǎn)的呢？網(wǎng)球的運動始于球拍施加于網(wǎng)球上的力，根據(jù)球拍與球的相對位置可簡單的分為下圖中的三種情況：
 另外網(wǎng)球的旋轉(zhuǎn)還可以通過球拍的向上或向下運動來獲得。
 以上的兩種方式都會使網(wǎng)球帶有旋轉(zhuǎn)，那么現(xiàn)在大家知道怎樣做來使我們打出去的球獲得最大的旋轉(zhuǎn)呢？答案就是兩種方式組合起來使用。當(dāng)我們想打上旋球時就將球拍向前傾斜，并且同時球拍向上運動，有一個向上刷球的感覺（如下圖b），那么打出來的就是非常具有威力的上旋球。想打出下旋球就把球拍向后傾斜，并做一個削球的動作（如下圖c），那么就會打出質(zhì)量很高的下旋球。  運動的網(wǎng)球受哪些因素影響呢？被施加了很大的力和旋轉(zhuǎn)的網(wǎng)球在空中的運動就不能僅僅認(rèn)為其只受重力的影響了，這時馬格努斯效應(yīng)必須被考慮進(jìn)來。所謂馬格努斯效應(yīng)即當(dāng)網(wǎng)球的旋轉(zhuǎn)方向與其飛行速度方向不重合時，在與旋轉(zhuǎn)角速度矢量和平動速度矢量組成的平面相垂直的方向上將產(chǎn)生一個橫向力，在這個橫向力的作用下物體飛行軌跡發(fā)生偏轉(zhuǎn)的現(xiàn)象，該橫向力也被稱為馬格努斯力。旋轉(zhuǎn)角速度矢量，平動速度矢量與馬格努斯力三者滿足左手螺旋定則。 以上關(guān)于馬格努斯效應(yīng)的解釋還是有些太拗口，其實關(guān)于該效應(yīng)用初中物理的知識也能得到直觀的解釋，大家想必都學(xué)過伯努利定理：空氣流速大的地方壓強小，而空氣流速小的地方壓強大，由此就會產(chǎn)生一個橫向力。那么對于網(wǎng)球來說，假如其帶有如下圖所示的上旋并向右運動，那么網(wǎng)球就會受到向左的空氣阻力，由于空氣具有粘性，帶有上旋的網(wǎng)球?qū)蟿悠渖戏降目諝鉁p速而位于球下方的空氣則會被加速，這就使得球上方的空氣流速小，所受壓強大，而下方空氣的空氣流速大，所受壓強小，最終的效果就是網(wǎng)球?qū)艿较蛳碌牧?，也就是上述的馬格努斯力。相同的，如果網(wǎng)球帶有下旋的話，其所受的馬格努斯力將垂直其運動方向向上。  馬格努斯力與網(wǎng)球轉(zhuǎn)速成正比，與網(wǎng)球運動速度成正比，與物體直徑的立方成正比，因此上旋飛行的網(wǎng)球體積越大、速度越快，那么它所受的馬格努斯力就越大。對球體馬格努斯力可由如下公式表達(dá)： 其中為馬格努斯力，A為一系數(shù)，與球的表面系數(shù)及氣流的內(nèi)摩擦，粘滯性有關(guān)，ρ為空氣的密度，d為網(wǎng)球的直徑，v為網(wǎng)球的旋轉(zhuǎn)速度, w為網(wǎng)球的運動速度。 那么帶有旋轉(zhuǎn)的球?qū)嶋H的運動軌跡是怎樣的呢？真實的網(wǎng)球運動軌跡是重力，空氣阻力，浮力和馬格努斯力共同作用的結(jié)果。如果打出的網(wǎng)球是上旋球的話，在球的上升階段由于受到垂直運動方向向下的馬格努斯力和自身重力的作用，網(wǎng)球豎直方向上的速度將慢慢減至0，使軌跡產(chǎn)生一個拐點，在拐點之前，馬格努斯力的水平分量與網(wǎng)球的水平運動方向相同。在越過拐點之后，網(wǎng)球所受的馬格努斯力的水平分量與網(wǎng)球的水平運動方向相反，其水平方向的速度將迅速降低導(dǎo)致網(wǎng)球突然下墜。所以當(dāng)網(wǎng)球被施加上旋時，不用擔(dān)心用力過猛使網(wǎng)球出界，球的速度越大，其所受的馬格努斯力也越大，球總是能穩(wěn)穩(wěn)得落入界內(nèi)。  相同的原理，當(dāng)網(wǎng)球具有下旋時其所受的馬格努斯力始終是向上的，雖然在打下旋球時我們施加給球的力比較小，球的速度不快，但總體受到向下的力較小，球很容易被推到靠近底線的位置，但是要想控制下旋球在界內(nèi)，還需要好好練練手感哦。 為什么加了旋轉(zhuǎn)的球這么有威脅？其實上旋球的妙用還不止于能夠?qū)⑶蚩刂圃诮鐑?nèi)，大家在和高手過招的時候有沒有感受到對方的上旋球落地反彈之后有很強的沖擊力，感覺像是被重新加速了一樣。事實確是如此。重新彈起的球確實被二次加速了，為什么會這樣呢。 首先上旋球在與地面接觸時相對于地面向后運動，地面會對球施加一個向前的摩擦力，這就直接導(dǎo)致了球水平方向的速度增加，并且球在彈起后所受的馬格努斯力和重力都向下，球豎直方向的速度減小。綜合效應(yīng)就使得球更低向前的速度越快，產(chǎn)生很強的沖擊力，這也被稱為網(wǎng)球的二次加速。  那么最終我們打出的上旋球?qū)襁@樣運動  相應(yīng)的下旋球反彈后水平方向速度會減小，彈起的高度會增加，就好像球飄過來突然停住不走了一樣。運動的完整軌跡如下圖  經(jīng)過小編的一番講解大家現(xiàn)在是否信心滿滿，想馬上拿起網(wǎng)球拍去實踐一番呢。這里小編再給大家講一些實戰(zhàn)技巧。如果對方回過來的球速度很慢，力量又小，那么就用上旋球回?fù)敉{對手。當(dāng)對方的來球是非常迅速的球，來不及做充足的準(zhǔn)備時，就用下旋球過渡，盡量將球回到對方的底線附近，給自己爭取準(zhǔn)備的時間。大家想要學(xué)好網(wǎng)球平時還是要多加練習(xí)，掌握好正確的擊球動作，這樣在打球的時候就能應(yīng)用自如哦。 真心希望熱愛網(wǎng)球的同學(xué)們能夠真正體會到網(wǎng)球帶來的樂趣，在學(xué)習(xí)工作之余細(xì)細(xì)地品味運動帶來的美好。
編輯：穆梓 |
|
|
