高中物理加：乒乓球中的物理(1)

Part1空气对乒乓球的作用

乒乓球在空中飞行，最简单的模型就是斜抛运动或平抛运动。这两种抛体运动比较简单，其中乒乓球做平抛运动还出现在不少试题中，这里就不再赘述了。

实际的乒乓球在空中飞行，往往受到两个重要的影响，使得乒乓球并不按抛体运动计算出来的轨迹运行，这两个影响分别是空气阻力和因为旋转造成的横向压力。

首先看空气阻力。在速度较低的情况下，空气阻力正比与乒乓球飞行的速度，即

在空气阻力的作用下，乒乓球的飞行轨迹更像是弹道曲线，如下图，图片来自粤教版教材。

其次考虑旋转造成的横向压力。如下图所示，乒乓球在向前飞行的时候，由于旋转，会造成其不同方向受到空气的压力不一样。根据伯努利原理可知，空气流动越快的一侧，压强越小。正是这个不同的压力，导致乒乓球发生转向，这是弧圈球、香蕉球的基本原理。

Part2乒乓球旋转的类型

乒乓球在旋转中前进，根据乒乓球的自转轴与乒乓球前进的方向的关系，可以把乒乓球的旋转基本类型分为上旋和下旋、顺旋和逆旋、左旋和右旋。这六种旋转还可以两两组合，形成复合旋转类型，如逆上旋等。

(1)上旋和下旋　球拍与球接触瞬间，产生向前（图中符号表示）的弹力，也可以向前偏上（）或向前偏下（）；同时球拍相对于球有切线方向的运动，从而形成摩擦，摩擦的产生的旋转轴为左右（）方向。下方左图即为上旋，下方右图即为下旋。如果用右手定则来确定旋转方向的话，我们也可以将上旋描述为自转方向为向左（），下旋描述为自转方向向右（）。

   上旋

   下旋

(2)顺旋和逆旋　球拍与球接触瞬间，产生向前（或前偏左、前偏右）的弹力；同时摩擦产生自转方向向下，则称为顺旋，如下左图；自转方向向上则称为逆旋，如下右图。

   顺旋

   逆旋

(3)左旋和右旋　球拍与球接触瞬间，产生竖直方向（或竖直偏左、竖直偏右）的弹力；同时摩擦产生自转方向向前，则称为左旋转，如下左图；自转方向向后则称为右旋，如下右图。

一般情况下，竖直方向（或偏左、偏右）的弹力，都不能把球打到对方球台，所以一般不会有纯粹的左旋或右旋球，而是复合旋转类型中带有左旋或右旋的组成。

   左旋

   右旋

Part3旋转对飞行的影响

根据前面分析，旋转会造成横向压力变化，所以不同的旋转在飞行过程中，会造成线路与不旋转不一样。

上旋球的飞行轨迹会比不转球的飞行轨迹更加偏向于“下坠”，而下旋球的飞行轨迹会比不转球的飞行轨迹更加偏向于“上浮”。因此，在乒乓球比赛中，使用反胶（更利于产生摩擦的胶皮）的运动员往往使用上旋球进攻，因为球离开拍之后，球更容易下坠，从而跨过球网到达对方球台。区别于不考虑空气影响时的抛物线、仅考虑空气阻力的弹道曲线，上旋球的运动轨迹又被称为弧线，而上旋球又被称为弧圈球。

类似于上下旋球的分析可知：顺旋转的球离开球拍之后，会偏向右侧飞行；逆旋转的球离开球拍之后，会偏向左侧飞行；右旋转与顺旋转类似；左旋转与逆旋转类似。

需要注意的是，顺旋转和逆旋转在战术中应用，尤其是发球阶段，往往不是利用其对飞行的影响，而是乒乓球到达对方球台后以及接触对方球拍时所造成的影响。

在实战中，拉球的时候并不一定是上旋球，也可以是逆旋球（多见于右手持拍）或顺旋球（多见于左手持拍），这种情况我们一般也称之为弧圈球（典型例子：许昕、侯英超拉球）。下面动图，是许昕打出的一个明显往左偏的逆旋转球。

Part4最后

鉴于本人知识有限，兼之做事不细心，出错在所难免！欢迎各位指出错漏，感激不尽！