乒乓球过网的球为什么转?

粟蕾倩粟蕾倩最佳答案最佳答案

这个问题似乎有点小白,但确实是我一直想不明白的。 先给出我的结论吧: 因为旋转而产生的“过网时往回带”现象是真实存在的,并且能用简单的物理知识解释清楚,只是我没有想明白的是这个旋转速度是如何产生的(至少本人不会认为是拍子本身自带的)……

好了,现在给出我的分析: 假设我们拿一个乒乓球,用手握住球的一端,让球的另一端自然下垂并接触桌缘。这时如果挥动我们的手臂,那么由于重力的原因,球会向下运动。 现在把球放在桌子中间,同样用我们的手臂自然挥动,这次球会不会向下方运动呢?答主一开始也是这么想的,然而事实是不管怎么挥动,球似乎总是在桌面附近徘徊,并不会真的向下方运动。这是为什么呢?!

这就是因为旋转的存在了! 因为有旋转的缘故,原本向下运动的乒乓球经过一道“弧线”后最终又会回到上方(也就是初始位置)——这就像是一个自限循环装置一样。于是就有了一直在“来回摆动”的效果。 为了进一步验证这个猜想,我把笔插在我的衣领里,然后用力甩头,果然看到笔在胸前画出了一个圆圈。 所以有了这个旋转之后,原本应该向上运动的乒乓球实际上却产生了类似上下往返的运动。

当然有人会问了,那如果不加转的话是不是就直接向上运动了呢? 这里可以引入另一个概念——“初速度”。事实上,我们扔出乒乓球的瞬间,乒乓球由于具有与速度方向一致且大小足够的动能,因此会产生向下的冲量,进而产生向下的加速度;而因为有旋转存在,一部分动能就会转化为使球体发生圆周运动的切向动能,从而使速度方向产生变化;如果没有这一部分能量转化,速度方向只会一直向下。所以加不加上旋转,速度方向确实是不同(向上还是向下),但是快慢(“初速度”)是一模一样的。

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乒乓球的旋转是通过球自身质心转动所产生的。乒乓球飞行时的旋转速度,取决于球拍击打球的部位、球拍的运行方向和线速度以及球拍与球在击球瞬间的作用时间这几个要素。所以,要使打出的球带有侧、上、下旋,其理论基础是:在击球瞬间,沿击球侧面水平回转的拍以自身的线速度带动球使其获得高速横旋(即侧旋),以在击球点上方或下方的线速度带动球使其获得高速上旋或下旋,同时还要延长球拍与被击球的相互摩擦时间,即引球发力,加大球的旋转。

在实际击球过程中,这几个要素都是综合运用的,所打出的球既有上(或下)旋,也有侧旋。侧上(或侧下)旋是实际乒乓球飞行时的旋转状态。例如,运动员打出的弧旋球,其主要外力为侧上旋。研究证明,当飞行器的偏角在10°以内,升力要随偏角的增加而增加,偏角在10°以上,升力则下降。击球的侧上旋,如果侧旋角达到70°~80°,上旋角达到10°左右,这样的偏角能使球在过网飞行过程中获得较大的升力。

乒乓球在空中飞行时受地球引力的作用而下沉。如果能抵消和超过这个下沉力,那么,球就会向上运行。球能过网飞行,就是由于球的旋转所产生的力,它能克服地球引力的原因。球在空中过网飞行时产生的是气流摩擦力和重力,这两个力形成的作用力使球产生了升力和阻力,从而使带旋转的球能在空中过网飞行。

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