牛顿在剑桥观看一场网球比赛时观察到,上旋球会使球的下降速度更快。与此相反,下旋球会使球小距离地轻轻向上移动和漂浮。
这是为什么?想要了解上旋球的运动原理及造成过网急坠的原因。就不得不提到马格努斯效应 (Magnus Effect)。
马格努斯效应主要是说明流体(包括空气)的速度与压力之间的关系,当空气速度快,压力降低,当空气速度变慢,则压力升高。
本期内容:
上旋球运动原理
1、上旋球的运动原理
球拍挥向前上方,造成上刷球背的效果。
球体在朝对面场地行进的同时球体自身也在向前旋转(顺时针)。 由于球体上方的行进方向与空气流向(阻力)相反,抵消了部分速度,而球体下方的行进方向与空气流向一致。所以导致球体上方速度慢,压力大,下方速度快、压力小,球体上下的速度差、压力差是造成球体下沉的关键。当球拍朝前上方挥动时,向上方的分力会让球轻松越过球场中央的网子,然后球体会因为上下的压力差而快速下坠,比赛解说中常出现的过网急坠就是这样产生的。根据牛顿第三运动定律 - 作用力等于反作用力,下坠趋势越明显,反弹而起的强度更高,同时也因为球体向前旋转快速前进(足够的拍头速度),所以形成上旋球球质快速又沉重的特性,有效提高对手回击的难度。相反的,切削球或者说下旋球,球体同样是在向前行进,但球体本身却向后旋转(逆时针)。所以球体上方速度快、压力小,球体下方速度慢,压力大,导致球在过网后不会快速下坠,但会带一点飘浮的特性,球停留在空中的时间会长一些,速度也会慢一点。当你掌握了相关原理之后,会对上旋球有更深的了解,也就知道如何打出上旋球,在实战中的运用也会更加自如。第一点,上旋球的击球点不在于球体后下方或者中后方,而在于球体后上方。第二点,保持拍面关闭(约30°倾斜,仅参考,非绝对),上刷球背是制造上旋的关键。第三点,上旋球挥拍轨迹与平击球不同之处在于更加垂直,足够的向上的分力确保球能轻松过网。第四点,如果只有向上的分力,而球体没有足够的向前行进的动力,无法造就上旋球快速又沉重的球质特性。
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