乒乓球力学知识,乒乓球的初步知识

首页 > 体育 > 作者:YD1662023-11-06 01:54:28

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奥运会各项比赛正在如火如荼的进行中,在今天进行的乒乓球女子单打半决赛、男子单打半决赛中,中国选手陈梦和孙颖莎,马龙和樊振东都分别战胜了各自的对手,成功会师决赛,祝贺中国队提前锁定女单、男单金银牌。

乒乓球运动是大家喜爱的一项体育活动,其中包含有许多力学知识,用力学知识来指导乒乓球运动,我们会有更深刻的理解。在乒乓球运动中主要有以下几方面与力学知识有关。

乒乓球力学知识,乒乓球的初步知识(1)

力矩与球的旋转

在乒乓球运动中,旋转球是克敌致胜的法宝,那如何使球能在前进中旋转呢?如图1(a)所示,给物体施加一个过质心“O”点的推力,该物体就只能沿力的方向平动 ;如图1(b)所示,给物体施加一个偏离质心“O”点的作用力,物体就可在F 的作用下既平动又产生旋转。其转动效果由FO 点产生的力矩的大小决定 。

乒乓球力学知识,乒乓球的初步知识(2)

图1

由以上分析可知,要使乒乓球旋转起来,则要给球施加一个不通过其球心的力的作用。

摩擦力与球的转动

从前面的分析可知,使球转动的关键在于作用在球上的力不通过球心,而这个力从何而来呢?

这个力来源于球拍对球的摩擦力。如图2(a)所示,在拍击球的同时,使拍对球有相对运动就能产生摩擦力;如图2(b)所示,拍击球的瞬间向上拉动球拍,则球受F 弹力和摩擦力f 。两个力的作用,F 穿过球心不产生力矩,球在F 弹力作用下向前飞行的同时,f' 球相切,产生使球逆时针旋转的效果,这即是乒乓球运动中的上旋球 。

乒乓球力学知识,乒乓球的初步知识(3)

图2

同理,只要在拍击球瞬间向不同方向拉动球拍,就会使球产生不同方向且与球相切的摩擦力(如图2b、c所示)。

实际上在乒乓球运动中的切、削、搓、拉、带、提等技术动作,都是指拍与球接触瞬间使拍与球产生侧向相对运动,从而使球受侧向摩擦力作用,而产生旋转 。

伯努利原理与弧线球

在乒乓球飞行轨迹中,会出现许多轨迹不在同一竖直平面内的弧线球,类似足球中的香蕉球。这些球为何会出现不同的各种弧线,主要原因是空气在“作怪”。

要解决这个问题就必须了解伯努利原理。请看图3(a)。在两条自由下垂的白纸条之间吹气,发现两张纸条会相互吸引,根据伯努利原理可知,流体流速大处压强小,而流速小处压强大,这样两张纸片就受到侧向压力F1 和F2 的作用而吸引 。

乒乓球力学知识,乒乓球的初步知识(4)

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