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      乒乓球的力學(xué)原理

       茶香飄萬里 2010-11-18
        乒乓球運動是學(xué)生喜愛的一種體育活動,其中包含有許多力學(xué)知識,用力學(xué)知識來指導(dǎo)乒乓球運動,學(xué)生對物理知識會有更深的理解,對乒乓球運動會更加熱愛。在乒乓球運動中主要有以下幾方面與力學(xué)知識有關(guān)。

       

        1.物理知識與球拍的選擇

       

        選擇一個適合自己的球拍能更快的提高運動水平。在運動中不同的人對球有不同的打法和不同的理解,技術(shù)動作也各不相同。對快攻型選手,要求爭取時間使打出的球速度快,具有較大的威脅,這樣就要求選擇能產(chǎn)生強(qiáng)彈力的較硬的球拍。對削球型選手和以弧線球取勝的選手,主要是使球在運行過程中產(chǎn)生高速自轉(zhuǎn)來增強(qiáng)攻擊能力,這時選擇的球拍要有較大的動摩擦因數(shù),且質(zhì)地較軟的球拍,讓球可在拍面上產(chǎn)生較長時間接觸,使摩擦力對球的作用時間能更長,從而產(chǎn)生更強(qiáng)的旋轉(zhuǎn)。

       

        而對于初學(xué)者來說,選擇的球拍要求質(zhì)地松軟,且拍面較光滑,這時就不會因為技術(shù)動作的不熟練和經(jīng)驗不足導(dǎo)致接球失誤。當(dāng)然要選擇好球拍還要對不同球拍的性能以及能發(fā)揮的作用有一個清楚的認(rèn)識。

       

        2.力矩與球的旋轉(zhuǎn)

       

        在乒乓球運動中,旋轉(zhuǎn)球是克敵致勝的法寶,那么如何使球能在前進(jìn)中旋轉(zhuǎn)呢?

       

        如圖1所示:給物體施加一個過質(zhì)心“O”點的推力,該物體就只能沿力的方向平動。


        如圖2所示:給物體施加一個偏離質(zhì)心“O”點的作用力,物體就可在F的作用下既平動又產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)。其轉(zhuǎn)動效果由F對O 點產(chǎn)生的力矩的大小決定。

       

        由以上分析可知,要使乒乓球旋轉(zhuǎn)起來,則要求給球施加一個不通過其球心的力的作用。

       

        3.摩擦力與球的轉(zhuǎn)動

       

        從前面的分析可知,使球轉(zhuǎn)動的關(guān)鍵在于作用在球上的力不通過球心,而這個力從何而來呢?這個力來源于球拍對球的摩擦力。如圖3、圖4、圖5所示,在拍擊球的同時,使拍對球有相對運動就能產(chǎn)生摩擦力。

       

        如圖3,拍擊球的瞬間向上拉動球拍,則球受F彈和摩擦力f。兩個力的作用,F(xiàn)彈過球心不產(chǎn)生力矩,球在F彈力作用下向前飛行的同時,f’與球相切,產(chǎn)生使球逆時針旋轉(zhuǎn)的效果,這即是乒乓球運動中的上旋球。

       

        同理,只要在拍擊球瞬間向不同方向拉動球拍,就會使球產(chǎn)生不同方向且與球相切的摩擦力(如圖4、5)。


       

        實際上在乒乓球運動中的:切、削、搓、拉、帶、提等技術(shù)動作都是指拍與球接觸瞬間使拍與球產(chǎn)生側(cè)向相對運動,從而使球受側(cè)向摩擦力作用,而產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)。

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