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乒乓球是轴对称图形吗(球类飞行弧线原理)

伊秀妹妹 体育运动 2022-10-29 09:00:52

本帖系笔者原创作品,现进行了部分补充、修改,重新发表,供球友参考。其主要内容于2019-6-7发表在“乒乓网”,原题目是《乒乓球飞行弧线及受力分析》,网址链接是
https://www.pingpangwang/forum.php?mod=viewthread&tid=255676&highlight=%B7%C9%D0%D0%BB%A1%CF%DF

所有运动项目的球类飞行轨迹有类似原理和表现,本帖主要以乒乓球为例,简单介绍一下球类飞行弧线的力学原理。

乒乓球的空间飞行运动受到各种力的综合作用,这些力至少包括重力、浮力、阻力和Magnus力等四种。此外,还有一个很重要的影响因素,就是飞过来的乒乓球自身固有的运动属性。这虽然不是乒乓球飞行时受到的作用力,但却反映了乒乓球飞行起点的受力状况(击球力),因而对乒乓球的飞行弧线有着举足轻重的影响。例如它能决定出球的球速、出球角度与方位、转速、旋转方向、出球点的空间位置等等。

首先,所有的来球一定是受到了对方一个击球力才会向我们飞过来的。这个力很大,大到“唯我独尊”的地步,所以击球时只考虑它的作用,其它所有力都可忽略不计。当球被击出脱拍飞行时,这个力就不起作用了。而其它的力则开始显现影响,改变飞行弧线。下面对球飞行期间受到的几个主要作用力一个一个分别考察。

下面对球飞行期间受到的几个主要作用力分别介绍。

1 (一维)匀速直线运动(飞行时不受力)

如果球被击出后没受到任何作用力,它的飞行轨迹就是一条直线。

根据牛顿力学第一定律,一切物体在没有受到外力作用的时候,总保持匀速直线运动或静止状态。乒乓球被击出以后,如果没受到任何外力,则会沿笔直方向作惯性运动。就像图中小朋友击出的球,会直接飞出窗外,进入茫茫太空直至消失,永远不会落台。

乒乓球是轴对称图形吗(球类飞行弧线原理)

图一 击出后的球不受力

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