是「摩擦」產生上旋球? 真相讓你大吃一驚

2021-02-28 中國網球

《「包裹」不住球?》雖然放在網球朗道裡,但還是雨刷器傳說的連載內容之一。筆者在力學上分析了球拍與網球親密接觸瞬間的真實發生的「彈性碰撞」現象,很多球類運動從碰撞力學角度看都發生了或大或小的彈性形變。

 

 

上圖中足球與頭部碰撞的高清視頻,有利於我們從「碰撞」的力學角度去探究、審視與反思網球技術的本質、特徵及要素等。既然我們已經從碰撞力學上論證了球拍與網球的接觸,不是「包裹」,那麼對於我們熱衷與沉溺的「摩擦」一詞也要去推敲和扣問下了。

                              

在《很少人知道,網球與球拍碰撞的真相!》一文中,小編已經從力學上釐清了網球拍與網球的碰撞應該學分為對心碰撞與偏心碰撞兩種情況,下面再做擴展性補充。首先我們要考慮球拍碰撞力(也是動力鏈傳導到拍子的力)的方向問題,生物力學上更多是從拍頭速度來看的,速度是矢量、更有利於測量,那麼就有必要從力的分解的角度來看了,如下圖:  

通常我們是從向上與向前的兩個力的維度來考量網球的飛行軌跡效果的,下面是常規平擊球與上旋球的飛行軌跡,但還是有很多特例需要辯證分析影響網球飛行軌跡的。

 

 

 平擊球

 

 對心碰撞在力學上是指兩球的球心連線等軸對稱的前提下的相互碰撞,但我們的網球拍不是球,筆者將平擊球界定為:球拍撞擊網球力的方向通過網球球心或儘可能的接近球心。

常規的平擊球在揮拍條件一定下,垂直維度上球拍與網球的距離越小,球拍向前的分速度就越大。

 

平擊球的另一個非常重要的影響要素是高度,很多中前場凌空高球或後場的高球都是打平擊球的絕佳時機。

一般高球的平擊處理,拍面從理論上應該是這樣的(平擊發球也是一個例證)。

看下動圖理解下,高點平擊球選擇的落點更多、更具有侵略性。

 

從力的分解角度看,平擊球就是球拍向前的水平速度更多,向上的垂直的分速度相對更少些,從揮拍軌跡上看應該是接近下圖的樣子。 

引拍時,在完成超越器械時,拍頭低於擊球的的垂直距離較小,這一距離越小,在揮拍速度等因素一定的條件下,網球向前的速度就越快。  

 

 上旋球

上旋球從飛行軌跡效果上看可以增加過網與落在界內(倫斯特倫在《運動醫學與科學手冊TENNIS》中以馬格努斯效應解釋了產生了除了重量以外還向下的力解釋這一現象)的機率。上旋的程度常常取決於球拍由低到高揮動過程中涉及到的球拍的傾斜程度、碰撞瞬間球拍的方向與速度等多種因素的影響。(美)保羅·勒特爾等網球與力學專家在《世界一流網球技術》一書中,從力學角度上將上旋球歸因為:球拍在與網球碰撞瞬間,施加給網球的一個向上的偏離網球中心的力。

正是這一偏心碰撞才是網球產生上旋的力學本質,而「摩擦」則不能完整與正確表達這一意義,下面我們看下納達爾的動圖來理解一下。

 

 

創造上旋球的關鍵是一個老生常談的問題了,就是將球拍與擊球點在垂直維度上的距離加大,距離越大,在球拍揮動速度一定的條件下,網球向上的分速度就越快,那麼也會導致向前的分速度降低。

(待續)

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