乒乓球飛行中旋轉與速度變化關系分析

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競技體育的可持續發展一直是新世紀我國各項體育運動面臨并需要思考的重大課題。乒乓球運動是我國的國球，是競技體育項目的絕對優勢項目，從1952年至今我國已取得男女團體眾多世錦賽團體冠軍的驕人戰績。這種成功的戰績和實踐過程與中國對乒乓球項目擊球要素和制勝因素、制勝規律的正確認識過程緊密相連。在比賽對抗中，雙方運動員的制約，最終是通過擊出球的弧線、速度、旋轉、力量、落點、節奏幾個要素來實現的。對以上擊球要素的分析和探究變得尤為重要。因此，本研究通過對乒乓球飛行過程中不同階段旋轉和速度的變化關系進行分析，力爭為從事乒乓球教學與訓練的相關人員在教學、訓練實踐中提供科學的理論參考和實踐依據，從而促進乒乓球運動水平的提高。

一、研究對象與方法

(一)研究對象

本研究以乒乓球飛行過程中不同階段旋轉和速度的變化關系為研究對象。

(二)研究方法

1、文獻資料法

根據研究內容需要，查閱大量期刊、論文和文獻資料50余部(篇)，了解與本課題有關的知識，收集整理前人的研究成果和研究方法，為本研究的深入進行提供可靠的理論依據。同時閱讀了許多相關乒乓球訓練學科的書籍，豐富了自己的學科理論，為本研究奠定了堅實的理論基礎。

2、訪問法

根據研究內容，了解有關乒乓球訓練時間經驗，分別訪問了本學科的專家、學者20人次，向在高校從教的體育教師28人，其中教授7人，副教授12人，講師15人，教練10人以及運動員50人進行訪問，以了解他們在教學、訓練實踐中對擊球要素的理解。

3、邏輯分析法

采用歸納、演繹、類比綜合等思維形式，對目前相關研究的文獻資料，通過對相關數據的整理、分析、總結和推理，以得出結論。

二、研究結果與分析

(一)擊球階段乒乓球旋轉與速度變化關系分析

乒乓球由于受到球拍在拍面的垂直方向和切線方向的作用力，從而對乒乓球在相對于拍面的垂直方向和切線方向產生加速度，使乒乓球從擊球方脫離底板之后，球拍對乒乓球的作用力消失，乒乓球的前進速度和旋轉速度就已經確定下來，在沒有受到外力的作用下，無論是乒乓球的行進速度還是轉速都是恒定不變的。只有受到外力的作用，乒乓球的運行狀態才會發生改變。這是物理學常識，很容易理解。也就是說乒乓球從擊球方脫離底板之后的一瞬間，其前進速度和旋轉速度值最大，換句話說，此時球速最快、最轉。這時的乒乓球就像從槍膛中射出的子彈，在前行的同時高速自轉。

(二)行進第一階段乒乓球旋轉與速度變化關系分析

行進第一階段在這里是指乒乓球從擊球方脫離底板后，至乒乓球落到對方臺面上飛行過程。由于乒乓球在這一過程中只受到空氣的阻力，空氣阻力的大小與乒乓球行進的速度和行進長度成正比，隨著前行距離的增加，球速逐漸降低；由于空氣對乒乓球自轉產生的阻力矩很小，所以乒乓球的轉速則受空氣的影響很小，在行進的有限距離內，轉速幾乎不變。就像高速旋轉的陀螺，轉速受空氣的影響很小一樣。

(三)行進第二階段乒乓球旋轉與速度變化關系分析

行進第二階段在這里是指乒乓球從對方臺面上彈起至被對方擊打或落地前的飛行過程。由于乒乓球從對方臺面上彈起，乒乓球與球臺發生碰撞，此時發生兩種作用：一是單純的撞擊產生的能量的傳遞與損耗，二是由于乒乓球自身的強烈旋轉與臺面摩擦產生的摩擦力，摩擦力的大小與乒乓球的轉速和球與臺面之間的摩擦系數有關。由于摩擦力的作用，一是降低了乒乓球的旋轉，二是增強(上旋球)或減弱(下旋球)了球的前行速度，根據沖量定理，球速變化多少與球受到的沖量大小成正比，也就是說與摩擦力的大小和作用時間的長短成正比。此時乒乓球的旋轉略有降低，上旋球的球速增加了，下旋球的球速降低了。

三、結語

通過對乒乓球飛行中旋轉與速度變化關系進行分析可知，乒乓球在對方臺面彈起后，由于只受到重力和空氣阻力的影響，這樣隨著行進距離的增加，球速迅速降低，而球的轉速幾乎不受影響。這一點在實戰中反映的很明顯。例如，對于弧圈球來說迎前一點擊球，由于球速較快，接球就比較困難，退后一點擊球(仍然在高點期前)，由于球速已有所降低，接球時就比較容易上手，然而球的旋轉直到落到地上仍狂轉不止。