乒乓球飞行中旋转与速度变化关系分析

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竞技体育的可持续发展一直是新世纪我国各项体育运动面临并需要思考的重大课题。乒乓球运动是我国的国球，是竞技体育项目的绝对优势项目，从1952年至今我国已取得男女团体众多世锦赛团体冠军的骄人战绩。这种成功的战绩和实践过程与中国对乒乓球项目击球要素和制胜因素、制胜规律的正确认识过程紧密相连。在比赛对抗中，双方运动员的制约，最终是通过击出球的弧线、速度、旋转、力量、落点、节奏几个要素来实现的。对以上击球要素的分析和探究变得尤为重要。因此，本研究通过对乒乓球飞行过程中不同阶段旋转和速度的变化关系进行分析，力争为从事乒乓球教学与训练的相关人员在教学、训练实践中提供科学的理论参考和实践依据，从而促进乒乓球运动水平的提高。

一、研究对象与方法

(一)研究对象

本研究以乒乓球飞行过程中不同阶段旋转和速度的变化关系为研究对象。

(二)研究方法

1、文献资料法

根据研究内容需要，查阅大量期刊、论文和文献资料50余部(篇)，了解与本课题有关的知识，收集整理前人的研究成果和研究方法，为本研究的深入进行提供可靠的理论依据。同时阅读了许多相关乒乓球训练学科的书籍，丰富了自己的学科理论，为本研究奠定了坚实的理论基础。

2、访问法

根据研究内容，了解有关乒乓球训练时间经验，分别访问了本学科的专家、学者20人次，向在高校从教的体育教师28人，其中教授7人，副教授12人，讲师15人，教练10人以及运动员50人进行访问，以了解他们在教学、训练实践中对击球要素的理解。

3、逻辑分析法

采用归纳、演绎、类比综合等思维形式，对目前相关研究的文献资料，通过对相关数据的整理、分析、总结和推理，以得出结论。

二、研究结果与分析

(一)击球阶段乒乓球旋转与速度变化关系分析

乒乓球由于受到球拍在拍面的垂直方向和切线方向的作用力，从而对乒乓球在相对于拍面的垂直方向和切线方向产生加速度，使乒乓球从击球方脱离底板之后，球拍对乒乓球的作用力消失，乒乓球的前进速度和旋转速度就已经确定下来，在没有受到外力的作用下，无论是乒乓球的行进速度还是转速都是恒定不变的。只有受到外力的作用，乒乓球的运行状态才会发生改变。这是物理学常识，很容易理解。也就是说乒乓球从击球方脱离底板之后的一瞬间，其前进速度和旋转速度值最大，换句话说，此时球速最快、最转。这时的乒乓球就像从枪膛中射出的子弹，在前行的同时高速自转。

(二)行进第一阶段乒乓球旋转与速度变化关系分析

行进第一阶段在这里是指乒乓球从击球方脱离底板后，至乒乓球落到对方台面上飞行过程。由于乒乓球在这一过程中只受到空气的阻力，空气阻力的大小与乒乓球行进的速度和行进长度成正比，随着前行距离的增加，球速逐渐降低；由于空气对乒乓球自转产生的阻力矩很小，所以乒乓球的转速则受空气的影响很小，在行进的有限距离内，转速几乎不变。就像高速旋转的陀螺，转速受空气的影响很小一样。

(三)行进第二阶段乒乓球旋转与速度变化关系分析

行进第二阶段在这里是指乒乓球从对方台面上弹起至被对方击打或落地前的飞行过程。由于乒乓球从对方台面上弹起，乒乓球与球台发生碰撞，此时发生两种作用：一是单纯的撞击产生的能量的传递与损耗，二是由于乒乓球自身的强烈旋转与台面摩擦产生的摩擦力，摩擦力的大小与乒乓球的转速和球与台面之间的摩擦系数有关。由于摩擦力的作用，一是降低了乒乓球的旋转，二是增强(上旋球)或减弱(下旋球)了球的前行速度，根据冲量定理，球速变化多少与球受到的冲量大小成正比，也就是说与摩擦力的大小和作用时间的长短成正比。此时乒乓球的旋转略有降低，上旋球的球速增加了，下旋球的球速降低了。

三、结语

通过对乒乓球飞行中旋转与速度变化关系进行分析可知，乒乓球在对方台面弹起后，由于只受到重力和空气阻力的影响，这样随着行进距离的增加，球速迅速降低，而球的转速几乎不受影响。这一点在实战中反映的很明显。例如，对于弧圈球来说迎前一点击球，由于球速较快，接球就比较困难，退后一点击球(仍然在高点期前)，由于球速已有所降低，接球时就比较容易上手，然而球的旋转直到落到地上仍狂转不止。