是“摩擦”产生了上旋球吗?偏心碰撞力学说“NO”

网球正手第二季:雨刷器传说(4)

 专 注 “ 摩 擦 ” ?

“包裹”不住球?》虽然放在网球朗道里,但还是雨刷器传说的连载内容之一。笔者在力学上分析了球拍与网球亲密接触瞬间的真实发生的“弹性碰撞”现象,很多球类运动从碰撞力学角度看都发生了或大或小的弹性形变。

上图中足球与头部碰撞的高清视频,有利于我们从“碰撞”的力学角度去探究、审视与反思网球技术的本质、特征及要素等。既然我们已经从碰撞力学上论证了球拍与网球的接触,不是“包裹”,那么对于我们热衷与沉溺的“摩擦”一词也要去推敲和扣问下了。

平 击 与 上 旋 球

在《很少人知道,网球与球拍碰撞的真相!》一文中,小编已经从力学上厘清了网球拍与网球的碰撞应该学分为对心碰撞与偏心碰撞两种情况,下面再做扩展性补充。首先我们要考虑球拍碰撞力(也是动力链传导到拍子的力)的方向问题,生物力学上更多是从拍头速度来看的,速度是矢量、更有利于测量,那么就有必要从力的分解的角度来看了,如下图:

通常我们是从向上与向前的两个力的维度来考量网球的飞行轨迹效果的,下面是常规平击球与上旋球的飞行轨迹,但还是有很多特例需要辩证分析影响网球飞行轨迹的。

 平击球

对心碰撞在力学上是指两球的球心连线等轴对称的前提下的相互碰撞,但我们的网球拍不是球,笔者将平击球界定为:球拍撞击网球力的方向通过网球球心或尽可能的接近球心。

常规的平击球在挥拍条件一定下,垂直维度上球拍与网球的距离越小,球拍向前的分速度就越大。

平击球的另一个非常重要的影响要素是高度,很多中前场凌空高球或后场的高球都是打平击球的绝佳时机。

一般高球的平击处理,拍面从理论上应该是这样的(平击发球也是一个例证)。

看下动图理解下,高点平击球选择的落点更多、更具有侵略性。

从力的分解角度看,平击球就是球拍向前的水平速度更多,向上的垂直的分速度相对更少些,从挥拍轨迹上看应该是接近下图的样子。

引拍时,在完成超越器械时,拍头低于击球的的垂直距离较小,这一距离越小,在挥拍速度等因素一定的条件下,网球向前的速度就越快。

 上旋球

上旋球从飞行轨迹效果上看可以增加过网与落在界内(伦斯特伦在《运动医学与科学手册TENNIS》中以马格努斯效应解释了产生了除了重量以外还向下的力解释这一现象)的几率。上旋的程度常常取决于球拍由低到高挥动过程中涉及到的球拍的倾斜程度、碰撞瞬间球拍的方向与速度等多种因素的影响。(美)保罗·勒特尔等网球与力学专家在《世界一流网球技术》一书中,从力学角度上将上旋球归因为:球拍在与网球碰撞瞬间,施加给网球的一个向上的偏离网球中心的力。

正是这一偏心碰撞才是网球产生上旋的力学本质,而“摩擦”则不能完整与正确表达这一意义,下面我们看下纳达尔的动图来理解一下。

创造上旋球的关键是一个老生常谈的问题了,就是将球拍与击球点在垂直维度上的距离加大,距离越大,在球拍挥动速度一定的条件下,网球向上的分速度就越快,那么也会导致向前的分速度降低。

(待续)

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