没有摩擦力,就没有网球这项运动

没有摩擦力,就没有网球这项运动

首页体育竞技网球碰撞3D更新时间:2024-05-11

网球这项运动作为客观的物理现象,从物理的角度看待网球或许会别有一番风味。

今天,我们就从摩擦力的角度分析一下网球,分析一下网球里哪几个现象是摩擦力导致的。

球鞋和地面—力从地起

网球鞋除了在鞋子的左右侧面对脚掌有很好的包裹以防止崴脚以外,在鞋底,还有人字形花纹或者别的花纹以增加球鞋和地面的摩擦力。

摩擦力是阻碍相对运动趋势的,不是阻碍运动的,所以有时候摩擦力也会是动力。

当鞋子和地面的摩擦力增大以后,不仅可以让我们快速启动,增加蹬地发力摩擦,无疑提高了我们步伐的效率。

而且,鞋子和地面之间摩擦力在我们引拍挥拍击球时可以协助我们转体。

如果我们直上直下,那么即使在光滑的冰面上,也可以顺利地站起来,因为不需要侧向的摩擦力。

屈膝蹬地不仅仅会使重心上升,还是转髋转体的动力。屈膝蹬地时,虽然两脚未动,但外侧腿小腿大腿是往前运动的,内侧腿小腿大腿是往后运动的,一前一后,便对髋部产生的转矩,使得髋部可以转动。

脚掌未动,小腿大腿之所以可以往前,就是因为地面和脚掌之间有摩擦力,摩擦力阻碍了脚掌的移动,从而可以使小腿大腿顺利的运动,所谓力从地起,便是如此。

手胶和手掌—防止拍柄转动

手胶由橡胶制成,加上颜料,便有了五颜六色的手胶。

手胶作为一次性用品,有两个作用,一个是改善手感,握着柔软的手胶和握着僵硬的内柄皮完全是两种感觉。

另一个作用便是增大手掌和拍柄之间的摩擦力。实际击球时,不可能每一拍都打在球拍的中轴线上,而只要不打在中轴线上,网球便会对球拍产生一个转矩,距离中轴线越远,球速越快,这个转矩就越大。

产生的转矩会让球拍围绕着中心轴转动,导致拍面不稳定,拍面都不稳定,击球怎么会稳定?

有时候打球汗水不小心流在手胶上,这时候打球会觉得拍柄特别容易转动,击球效果下降非常明显,这就是因为汗水降低了手掌和手胶之间的摩擦力,降低后的摩擦力对球拍轴心产生的力矩比网球偏离中心轴产生的力矩小,便会发生拍柄转动。

试想一下,如果拍柄和手掌之间是零摩擦力,还会有网球这项运动吗?

网球和线床—旋转的来源

线床和网球碰撞瞬间,不仅会产生弹力,还会产生摩擦力,而摩擦力便是上旋、侧旋、下旋的来源。

网球表面漂亮的球毛会增大网球和线床之间的摩擦力,这也是为何新球打的爽的原因,不仅仅是因为新球气压足弹跳好,颜色鲜艳方便盯球,还是因为新球表面的球毛多,使得新球与线床之间的摩擦力比较大,施加上旋容易,所以打的爽。

网球和地面—上旋球二次加速以及下旋球的白鲸

强烈的上旋球弹地后会往前窜,也就是二次加速,原因就是摩擦力在作怪。

有着强上旋的网球,网球底部除了有和网球飞行速度一样的向前的运动,还有因为上旋导致的向后的运动。

如果上旋足够强烈,那么向后运动的速度便会超过向前运动的速度,即网球下部整体的运动是向后的,在和地面碰撞瞬间,便会受到地面向前的力,这种向前的力便会让网球的水平速度增加,也就是二次加速现象。

下旋球正好相反,网球底部除了有着和网球飞行速度一样的向前运动,还有着因为下旋导致的向前的运动,强强联手,使得网球底部向前的运动速度更快。

毫无疑问,网球底部受到向后的摩擦力。

网球底部向前的速度越快,与地面的碰撞时间便越长。速度快到一定程度,时间便长到了足以使得向后的摩擦力不仅磨掉网球向前的飞行速度,还可以产生向后的飞行速度,也就是网球落地后的倒飞,又称白鲸。(来源:网球之家 作者:网球小菜鸟)

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