弧旋球制導(dǎo)技術(shù)的主要功能與特性

禹雪璐，羅　輝

弧旋球制導(dǎo)技術(shù)的主要功能與特性

禹雪璐1，羅輝2

乒壇流行“弧旋球的功能為旋轉(zhuǎn)”。本文認(rèn)為弧旋球是帶有強(qiáng)烈上旋的且在香蕉形軌跡旋進(jìn)的復(fù)合運(yùn)動(dòng)，故“弧旋球的功能為旋轉(zhuǎn)”的論點(diǎn)有失偏頗。

本文指出，弧旋球之所以上旋且沿香蕉形軌跡旋進(jìn)，是旋扭與旋進(jìn)合力的作用使球出拍后旋轉(zhuǎn)角速度矢量和平動(dòng)速度矢量不重合，在與旋轉(zhuǎn)角速度矢量和平動(dòng)速度矢量的平面垂直的方向上產(chǎn)生橫向力使旋進(jìn)方向明顯向下偏轉(zhuǎn)，形成香蕉形軌跡。香蕉形軌跡的球命中率高于其它球，旋轉(zhuǎn)強(qiáng)度高與旋進(jìn)速度快，尤其變軌和離臺(tái)反彈降角的特性導(dǎo)致得分高于其它球?；⌒虻男M(jìn)合力由摩擦反彈攜帶的制導(dǎo)技術(shù)產(chǎn)生。摩擦反彈攜帶功能由切撞的制導(dǎo)技術(shù)產(chǎn)生。此為弧旋球制導(dǎo)技術(shù)的主要功能與特性。

制導(dǎo);旋進(jìn);香蕉形軌跡;變軌;反彈降角

什么叫制導(dǎo)，就乒乓球運(yùn)動(dòng)而言，即控制引導(dǎo)球的運(yùn)動(dòng)方向、旋向、軌跡、強(qiáng)度、速度、落點(diǎn)目標(biāo)的過程，及其取勝的能力。比賽輸贏的實(shí)質(zhì)就是比制導(dǎo)能力的高低。乒乓球運(yùn)動(dòng)的平動(dòng)或旋進(jìn)飛行的動(dòng)量為矢量，是指球在它運(yùn)動(dòng)方向上保持運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)的方向與速度的方向相同，其保持運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)就是制導(dǎo)。

1　弧旋球香蕉形軌跡由旋進(jìn)要素動(dòng)能制導(dǎo)

弧旋球的旋進(jìn)要素包括旋轉(zhuǎn)與旋進(jìn)。其由旋轉(zhuǎn)與旋進(jìn)動(dòng)能所致。理想的乒乓球運(yùn)行軌跡為先為向上坦弧，后為向下彎弧的香蕉形軌跡，弧旋球恰為香蕉形軌跡。弧旋球旋出球拍先沿香蕉形軌跡旋進(jìn)，入臺(tái)斜凹形變滾輾旋進(jìn)，再反彈離臺(tái)到離心振動(dòng)不規(guī)則軌跡旋進(jìn)，后再次香蕉形軌跡旋進(jìn)。“前直后彎”特性的香蕉形軌跡，利于球越網(wǎng)，入臺(tái)的高命中率，又降低反彈角出臺(tái)旋進(jìn)的速度快，旋轉(zhuǎn)強(qiáng)度高易得分的復(fù)合功能。香蕉形軌跡為弧旋球特征。由旋進(jìn)要素動(dòng)能制導(dǎo)所致。

旋轉(zhuǎn)為物體在平面或空間圍繞點(diǎn)O，或轉(zhuǎn)軸O轉(zhuǎn)動(dòng)。旋進(jìn)為物體在平面或空間不僅圍繞點(diǎn)O、或轉(zhuǎn)軸O轉(zhuǎn)動(dòng)，并且旋轉(zhuǎn)中心O，或轉(zhuǎn)軸O同時(shí)進(jìn)行旋轉(zhuǎn)和位移。兩者為不同的運(yùn)動(dòng)。

切撞反膠球拍的反彈力與球的反彈力復(fù)合作用，使球以大于切入球拍的角度反彈旋轉(zhuǎn)切出球拍形成上旋轉(zhuǎn)弧旋球。先沿香蕉形軌跡前時(shí)區(qū)向上向前的大R坦弧軌跡旋進(jìn)，旋進(jìn)球上部空氣壓力大于下部空氣壓力，上部空氣流速低于下部的空氣流速，及重力共同作用使球?qū)?yīng)的兩端產(chǎn)生速度差與壓力差，弧旋球的旋轉(zhuǎn)角速度矢量和平動(dòng)速度矢量不重合，在與旋轉(zhuǎn)角速度矢量和平動(dòng)速度矢量的平面垂直的方向上產(chǎn)生橫向力，即后時(shí)區(qū)的向下壓力，驟縮旋進(jìn)曲率，旋進(jìn)方向明顯向下偏轉(zhuǎn)，球以小R彎弧軌跡向前向下旋進(jìn)與球臺(tái)切撞。因旋進(jìn)軌跡似香蕉形，稱為香蕉形軌跡。其為馬格努斯發(fā)現(xiàn)此軌跡特性并作理論解析，又稱”馬格努斯效應(yīng)”。以上為弧旋球形成有后旋壓的香蕉形軌跡的機(jī)理。其由弧旋球在與旋轉(zhuǎn)角速度矢量和飛行速度矢量的平面垂直的方向上產(chǎn)生橫向力制導(dǎo)所致。橫向力由旋轉(zhuǎn)角速度矢量和飛行速度矢量不重合制導(dǎo)所致。旋轉(zhuǎn)角速度矢量和飛行速度矢量不重合由旋轉(zhuǎn)角速度矢量和飛行速度矢量不重合制導(dǎo)所致。旋轉(zhuǎn)角速度矢量和平動(dòng)速度矢量不重合由球?qū)?yīng)的兩端產(chǎn)生速度差與空氣壓力差制導(dǎo)所致?？偠灾?，弧旋球香蕉形軌跡由切撞制導(dǎo)產(chǎn)生旋進(jìn)制導(dǎo)要素功能梯次制導(dǎo)所致。

作者單位:1．南京大學(xué)體育部，江蘇 南京210093
Sport Department of Nanjing University，Nanjing 210093，Jiangsu，China．
2．江蘇省體育局乒乓球管理中心，江蘇 南京210033

2　弧旋球旋進(jìn)動(dòng)能由揮拍切撞球摩擦反彈攜帶功能制導(dǎo)

弧旋球的旋進(jìn)動(dòng)能由摩擦反彈攜帶的制導(dǎo)功能產(chǎn)生。摩擦反彈攜帶動(dòng)能由揮拍切撞球的動(dòng)能與制導(dǎo)技術(shù)產(chǎn)生。此為弧旋球制導(dǎo)技術(shù)的根本。

摩擦產(chǎn)生前行阻力，如剎車作用，故僅有摩擦，球不能越網(wǎng)，難以產(chǎn)生弧旋球?；⌒蚴怯蓾L動(dòng)摩擦反彈攜帶的制導(dǎo)功能產(chǎn)生。

摩擦產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)，反彈攜帶產(chǎn)生旋進(jìn)。快速的反彈攜帶增加弧旋球的旋進(jìn)速度，反彈攜帶中的后旋壓增加正壓力，進(jìn)而增加摩擦力，增加弧旋球的旋轉(zhuǎn)強(qiáng)度，及旋進(jìn)速度。這些都由揮拍切撞球的制導(dǎo)技術(shù)與功能產(chǎn)生。其價(jià)值高。

弧旋球的價(jià)值高是通過高命中率，達(dá)到高得分體現(xiàn)的。高命中率，高得分率從何處來(lái)?從弧旋球的強(qiáng)旋扭力，快旋進(jìn)速度，及有效香蕉形軌跡，有效落點(diǎn)中來(lái)。以上有效功能都從摩擦反彈攜帶后旋壓的弧旋球技術(shù)中來(lái)。其為通過揮拍制導(dǎo)切撞，梯次產(chǎn)生制導(dǎo)功能，對(duì)球的運(yùn)動(dòng)方向、旋向、軌跡、強(qiáng)度、速度、落點(diǎn)目標(biāo)的制導(dǎo)過程，及其取勝的能力。

3　弧旋球旋出球臺(tái)并非立即下墜而為香蕉形軌跡制導(dǎo)

弧旋球?yàn)樾銮蚺南妊叵憬缎诬壽E旋進(jìn)，入臺(tái)形變滾輾旋進(jìn)，再反彈離臺(tái)到離心振動(dòng)不規(guī)則軌跡旋進(jìn)，后復(fù)圓再次香蕉形軌跡旋進(jìn)四個(gè)時(shí)段。對(duì)于第二、三時(shí)段背景技術(shù)多被忽視。對(duì)其論述，以引起對(duì)第四時(shí)段的再次香蕉形軌跡的功能與特性的討論。

乒壇流行:“弧旋球出臺(tái)立即下墜”的論點(diǎn)。其有?；⌒蛳憬缎诬壽E的原理、規(guī)律、功能與特性。

弧旋球入臺(tái)與飛機(jī)轉(zhuǎn)輪胎著陸機(jī)理相似。弧旋球入臺(tái)是旋轉(zhuǎn)切撞，扭力與向球臺(tái)壓力使球既有莫爾圓形變，更有斜凸凹失圓形變，球的轉(zhuǎn)軸中心、形狀中心、質(zhì)量重心快速偏移，降低水平中心線位置斜凹失圓滾輾旋進(jìn)，滾輾旋扭力與離心力作用而降低反彈夾角離臺(tái)，先向上向前旋進(jìn)，且出現(xiàn)離心振動(dòng)不規(guī)則軌跡。

彈性使失圓球反彈復(fù)圓，旋進(jìn)中偏移出球心的轉(zhuǎn)軸中心、形狀中心、質(zhì)量重心快速返回球心，重現(xiàn)圓球與空氣的摩擦副，衛(wèi)球氣團(tuán)也隨之復(fù)原，再次成香蕉形軌跡運(yùn)動(dòng)。弧旋球再次香蕉形軌跡運(yùn)動(dòng)實(shí)為仍然制導(dǎo)球并受馬格努斯效應(yīng)制約，仍先以向前向上坦弧軌跡旋進(jìn)，后沿小R彎弧旋墜軌跡旋進(jìn)。故弧旋球球出臺(tái)并非立即下墜。故“弧旋球球出臺(tái)立即下墜”之論有?；⌒蛳憬缎诬壽E的原理規(guī)律。

4　結(jié)論

弧旋球受旋扭與旋進(jìn)合力的制導(dǎo)使球出拍后旋轉(zhuǎn)角速度矢量和飛行速度矢量不重合，在與旋轉(zhuǎn)角速度矢量和平動(dòng)速度矢量的平面垂直的方向上產(chǎn)生橫向力使旋進(jìn)方向明顯向下偏轉(zhuǎn)，形成香蕉形軌跡。以上是通過揮拍切撞摩擦反彈攜帶的制導(dǎo)技術(shù)梯次產(chǎn)生制導(dǎo)功能，對(duì)球的運(yùn)動(dòng)方向、旋向、軌跡、強(qiáng)度、速度、落點(diǎn)目標(biāo)的制導(dǎo)過程與結(jié)果。

弧旋球的制導(dǎo)功能使其香蕉形軌跡的命中率高于其它球，變軌和離臺(tái)降角反彈的特性導(dǎo)致旋轉(zhuǎn)強(qiáng)度高與旋進(jìn)速度快，得分率高于其它球。其由揮拍切撞球的制導(dǎo)技術(shù)與功能產(chǎn)生。此為弧旋球制導(dǎo)技術(shù)的主要功能與特性。

弧旋球球出臺(tái)并非立即下墜。故背景技術(shù)“弧旋球球出臺(tái)立即下墜”之論有?；⌒蛳憬缎诬壽E的原理、規(guī)律。

［1］Lufang Jin＆Shusheng Wu et al．，On the Principles and Techniques of Rotating Arc Ball，keynote paper of The 13th Science Congress of International Table Tennis Association(held in Pairs during the 52th World Table Tennis Championships)，2013．

［2］周雨青，葉兆寧，吳宗漢．球類運(yùn)動(dòng)中空氣阻力的計(jì)算和分析［J］．物理與工程，2002，(1)．

［3］王鼎華，吳煥群，袁大任．乒乓長(zhǎng)盛考［J］．體育文化導(dǎo)刊，2002，(5)．

［4］ B布尚(美)著，葛世榮譯．摩擦學(xué)導(dǎo)論［M］．北京:中國(guó)機(jī)械工業(yè)出版社，2006．

［5］溫詩(shī)鑄，黃平．界面科學(xué)與技術(shù)［M］．北京:清華大學(xué)出版社，2011．

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Major Functions and Characters of Controlling and Guidance Techniques of Rotating Arc Ball

Yu Xuelu1， Luo Hui2

In the world of table tennis there is a saying:“The function of rotating arc ball is for rotating．”The paper considers rotating arc ball as a combined motion with strong top spin and making precession on banana shaped track．As a result，the saying itself is biased．This paper suggest that，the reason why rotating arc ball top spins and makes precession on banana shaped track is because under the resultant force of rotation and precession，when the ball leaves the paddle，rotational angle－velocity vector and translational velocity vector never coincide，and precession direction is downward deviated due to the lateral force produced in a direction perpendicular to rotational angle－velocity vector and translational velocity vector．Balls in banana shaped track hold higher hit rate，stronger spin force and faster precession speed，and meanwhile，its 2 features of orbital transfer and reflected angle decrease after rebounding causes a higher scoring average．The precession resultant force is produced by the guidance technique brought by friction rebounding．Friction rebounding carrying function is produced by chopping hit guidance technology．The above are the main function and features of rotational guidance technique．

guidance;precession;banana shaped track;orbital transfer;reflected angle decrease

G846

A

1005－0256(2016)08－0061－2

10．19379/j．cnki．issn．1005－0256．2016．08．024

禹雪璐(1983－)，女，河南開封人，助教，碩士，研究方向:乒乓球教學(xué)與訓(xùn)練。