乒乓球上旋球和下旋球 乒乓球上旋球 下旋球和不转球轨迹
乒乓球前进过程中由于不同的旋转方向,它会沿不同的径迹运动(如图甲所示)。我们用三种不同的击球方法把乒乓球击出,分别是:上旋球、下旋球和不转球。
所谓上旋和下旋,就是以乒乓球的轴心为准,向上旋转的为上旋,向下旋转的为下旋。请判断,图甲中1、2、3三条径迹哪一条是上旋球(图中沿逆时针方向旋转)的?哪一条是下旋球(图中沿顺时针方向旋转)的?哪一条是不转球的?下面我们来分析一下。
上旋球就是让球做前滚翻运动,朝对方飞过去,就像汽车轮胎一样。由于空气具有一定的粘滞性,因此当乒乓球转动时,空气就与球面摩擦,旋转着的球就带动周围的空气层一起转动。上旋球如图乙所示,乒乓球向左运动的同时,还不断沿逆时针方向旋转,则空气流相对于乒乓球来说向右流动,同时球四周的空气还被旋转的球带动作逆时针方向转动。
这样球体上方的空气除向右平动外,还向左转动,两者方向相反;球体下方的空气除向右平动外,还向右转动,两者方向相同。
因此,乒乓球下方空气的流速大于乒乓球上方空气的流速。根据流体压强与流速的关系:在气体和液体中,流速越大的位置压强越小。所以乒乓球下方的压强小,上方的压强大,因此乒乓球受到的空气压力方向向下。
于是乒乓球在向下的空气压力和向下的重力(合力方向向下,并大于重力)的作用下,沿弧线迅速下落,这样就产生了上旋球。上旋球的特点是飞行幅度高,过网弧度大,在空中急速落下,不易出界,且落地后反弹高而快,前冲力较大,将使对手较难还击。上旋球的轨迹如图甲中的径迹1 。
下旋球就是让球做后滚翻运动,朝对方飞去。如图丙所示,乒乓球向左运动的同时,还不断沿顺时针方向旋转,则空气流相对于乒乓球来说向右流动,同时球四周的空气还被旋转的球带动作顺时针方向转动。这样球体上方的空气除向右平动外,还向右转动,两者方向相同;球体下方的空气除向右平动外,还向左转动,两者方向相反。
因此,乒乓球上方空气的流速大,下方空气的流速小,则球下方的压强大,上方的压强小,于是球受到向上的压力。这样在向上的空气压力和向下的重力(重力与空气压力的合力方向向下,但大小小于重力)的作用下就产生了下旋球。
下旋球的特点是在空中飞行的时间长,故上飘飞行距离长,过网弧度很小,落地后弹跳低平,比不转的球弹得更低。下旋球的轨迹如图甲中的径迹3 。
图甲中的径迹 2 处于上旋球与下旋球的 轨迹之间,是不转球的轨迹。
其实,乒乓球旋转的种类很多,如上旋、下旋、左侧旋、右侧旋、左侧上旋、左侧下旋、右侧上旋、右侧下旋等。但它们的原理都是相同的,即都利用了“在气体和液体中,流速越大的位置压强越小”的物理知识。
