jrs直播
热门比赛

网球拍与网球碰撞瞬间:包裹还是碰撞?能量转换的秘密

1.“包裹”还是“碰撞”?

网球反弹球的动作要领_网球反弹球_网球反弹板

通俗的观点认为,技术瞬间的关键点在于“包裹”。笔者认为,很多网友应该无法在5毫秒的碰撞时间内,感受到球拍弦如何“包裹”网球的细节。再加上我们的神经不是长在球拍弦上的,自然很难感知到真实的情况。

网球反弹球的动作要领_网球反弹板_网球反弹球

让我们看看当球拍弦与网球碰撞时会发生什么。

网球反弹板_网球反弹球的动作要领_网球反弹球

▲碰撞前

网球反弹球的动作要领_网球反弹板_网球反弹球

▲碰撞瞬间

▲碰撞后

弹性碰撞

网球反弹球的动作要领_网球反弹板_网球反弹球

在经典力学中,碰撞是物体之间在极短时间内发生有限量的动量传递和能量转换,并伴随极大冲击力的动态过程。网球拍与网球碰撞时,同样存在能量的损失。碰撞的主要目的是将球的能量转化为拍线的变形,再利用拍线变形中储存的能量将网球击回。这种能量转换非常快速有效,有利于控球。

从碰撞的效果来看,球拍与网球的碰撞属于弹性碰撞,球拍与网球的碰撞如上图所示。

网球反弹球的动作要领_网球反弹球_网球反弹板

在球拍弦与网球碰撞后发生弹性变形和恢复的过程中,我们经常用“包裹”这个词来形容球拍“吃球、抱球”的现象。其实把这种现象理解为力学上的弹性碰撞会减少一些歧义和误导网球反弹球,因为“包裹”现象无非就是碰撞过程中网球与球拍弦紧密接触后发生的弹性变形。

弦重

正式比赛规则规定,网球必须将一半的动能释放给击中的球面。当网球与球拍线碰撞变形储能时,优质的球拍线会将产生的能量的95%左右经过弹性变形后返还给网球,而球拍线只会耗散掉吸收能量的5%左右。因此,在同样的拍速下,适当降低球拍线磅数更有利于产生更高的反弹速度,但很多人认为球拍线磅数越高越容易控球,目前还没有科学有效的数据来证明或反驳这一猜想。

2.为什么球不能被包裹?

网球反弹板_网球反弹球_网球反弹球的动作要领

通俗的说法是,只要用球拍的甜蜜点击打网球,就会产生贴心温暖的“包裹”效果。按照这个说法推论,休闲网球拍(大头拍)和专业球拍在一定的外在挥拍条件下,甜蜜点和“包裹”效果更大,反弹力也应该更大。但为什么专业球员不选择休闲球拍呢?

上图我画了一条轴线,根据经验,落点越靠近轴线与甜区交点,控球效果越好,击球力量越大。所以我更倾向于下图的说法,力量区也在轴线上,旋转半径适当加大,球拍落点的线速度自然会增加一点。

网球反弹球的动作要领_网球反弹板_网球反弹球

极化动量

力学中旋转效应称为扭矩()或力矩。物体的旋转状态取决于施加在其上的力产生的扭矩的平衡。看下面的平面图:

把球拍沿拍柄轴线旋转的惯性动量称为“极化动量”网球反弹球,它是由网球横向偏心碰撞球拍产生的偏转力矩引起的,其大小与球拍框到轴线距离的平方成正比。极化动量的核心如下:

网球反弹球_网球反弹球的动作要领_网球反弹板

如果网球击中球拍弦的点距离轴线较远,球拍就会旋转。

撞击点距离轴线越远,手能阻止球拍转动的能力就越小。

撞击点距离轴线越远,球在撞击前的速度就越大网球反弹球,球拍的旋转幅度也越大,球拍旋转的幅度越大,最终球反弹的力量就越小。

上面的图片确实让我很困惑。球拍在国王的手中旋转吗?请用你敏锐的眼睛来分辨。

本文参考书籍:

(1)《运动医学与科学手册》;

(2)世界级的网球技术

标签: 拍弦 球拍 碰撞 弹性形变 网球 世界一流网球技术