试述乒乓球乒乓球旋转分析与策略

摘 要：随着乒乓球技术日新月异的发展，乒乓球的打发向着旋转和高速两个方向源于：毕业生论文www.618jyw.com
发展。而旋转也是现代乒乓球制胜的主要因素之一，从战术上说，乒乓球比赛时不仅要把球挡回去，打在对方半张球台上，还要速度快、旋转强、落点刁，使自己功过去的球对方接不住才能取得主动。因此，要打好乒乓球，就必须对旋转和碰撞原理加以学习和研究。球路变化才会得心应手。
关键词：上旋；下旋；侧旋
1003-2851（2013）-08-0022-01
乒乓球被誉为中国的国球，无论我们走到那里，都能见到乒乓球的爱好者，但是打好它却很困难的。仔细分析，不难发现在乒乓球运动中涉及到物理学中的努利定律、牛顿第三定律、速度的合成和碰撞等多方面的知识，下面初步分析力学原理。

一、乒乓球的飞行弧线

旋转球的分类：习惯上把乒乓球的旋转分为上旋转、下旋转和侧旋转。其中，侧旋转又分为左旋转和右旋转。在实际练习中，还有顺旋和逆旋以及侧上旋、侧下旋。往往混合出现。也就是说，在侧上、下旋中有顺旋和逆旋的成分。
第一类：左侧旋——角速度矢量向上
击球时，除向前用力外，附加向左用力，使球与拍摩擦产生向左的旋转，即左侧旋转球，如图1所示，乒乓球反手发球或球击A点。
图1 图2 图3
（1）旋转轴竖直向上，从上往下看，乒乓球沿逆时针方向运动。
（2）空气有粘性，附着在球表面形成极薄的附面层。速度梯度如图2所示。
（3）以乒乓球为参考系，气流由右向左，相对于球的流线如图3所示。
以乒乓球为研究对象，利用雷诺数式，有Re=。
由上式可知，Re介于层流与端流之间，可以近似看作层流。在空气运动学中，飞机V<100m/s时，ρ变比不大，可以看作常数，V=300m/s时才可以看作可压缩流体。所以，空气流可以看作不可压缩粘性流体，应用伯努利方程[3]，左侧气流流速V1，右侧V2，得ρ1v11+ρ1gh1+p1=ρ2v22+ρ2gh2+p2，由此可知道压强差：p1-p2=ρ（v12-v22），侧向力：F=πR2（P1-P2）=πR2·ρ（V12-V22）。
由于侧向力的作用，左侧旋球在前进的过程中，将向左侧偏离，其空间轨迹图线在水平面上弧形向上。这种旋转体向侧向偏离的现象，叫马格努斯效应[4]。
第二类：右侧旋转
击球时，除向前用力外，附加向右的作用力使球与拍摩擦产生向右旋转，即右旋转球。右侧旋转原理和左侧旋转球相同，这里不在赘述。
第三类：上旋球——沿飞行方向看，角度矢量水平向左，旋转方向与汽车轮子前进时一样。根据马格努斯效应，乒乓球受的侧向力方向向下。
由于受到的侧向力向下，飞行弧线与不转球不同，落点比不转球近，质心轴上看，从质心参考系上看，主动轮与地面作用Iω类似vx=vsinα+Δx，vy=0.9vcosα。由此可知，旋转减弱了，第二弧线更低，水平速度更快，薄球壳对任意直径为，I=mR2=6.6g·cm2（厚0.39mm）。其中，m=2.5g，R=

1.9cm。

第四类：下旋球——沿球方向看，角速度矢量水平向右，受到侧向力向上，球台落点比不转球远，反射角小于入射角，碰撞后速度明显小于碰前速度。飞行弧线发台内球。
我们把乒乓球看作一个刚体，它与球拍碰撞过程中，乒乓球不变形，当拍击球时，球拍给球一个作用力，就可以产生两种效应：一种是使球随质心做平动；另一种又使球围绕质心做旋转。

二、怎样对付旋转球

第一种：不转球的接法。（1）在球上升期向下推；（2）在前倾拍形时先提拉球再下压；（3）球拍后仰插球下，原地后翘拍再下边转击；（4）球拍充分前倾，几乎摩擦球的顶部。第二种：上、下旋球的接法，由流体力学中流速大的地方压强小，小的地方压强大，当乒乓球旋转时，会造成不同部位的压强差，使球在空气中受到一个附加力，在该力的作用下，球在空气中运动规律变化。一般要以较强力度的接球，右旋左接，左旋右接。

三、怎样打好旋转球，打好旋转球的注意要点

首先，力矩要大，拍近球而软要小。其次，摆速要大；再此，力臂要大；最后.增加摩擦球的距离、时间和弧线很为重要，拍子的粘性和弹性对旋球有很大影响。选择粘性大的反贴海绵拍是日本公司在20世纪60年明的。
用来球的速度——高抛发球。左侧上旋，用下蹲式，右侧上旋。假动作发反常的旋转球。落点：小球，

2.5g，38mm；大球，7g，40mm。

在实践中，往往来球是旋转的，甚至将上、下旋分别同左、右侧旋结合起来，使球的变化摸测。击球时，迅速判断来球旋转方向及旋转强度的大小，通过提拉等不同动作，导致旋转方向及强度的变化，就能打进落点变化、质量高的旋转球。
参考文献
严宗毅.低雷诺数流理论[M].北京大学出版社，2002，（6）：1-553.
J.贝尔著，李竞生译.多孔介质流体动力学[M].中国建筑工业出版社，1983，（6）：122-127.
[3]（英）L.M.米尔恩—汤姆森著，李裕立，宴文译.理论流体力学[M].机械工业出版社，1981，（9）：15-19.
[4]范洁川著.风洞试验手册[M].航天工业出版社，2002，（12）：23-56.