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综合 图说六种基本旋转球及其产生

wzq1948 2016-6-10 13:19:15
本帖最后由 wzq1948 于 2016-6-10 13:24 编辑

前面发了几个帖子谈六种基本旋转球,受到部分球友鼓励,深表感谢。还有部分球友觉得三维空间分类太复杂,难理解。确实,文字解释物体在三维空间运动的表达形式受到一定限制,同时需要读者有一定的空间想象能力。本帖试着采用三维动画的形式,估计能够更直观一些,更好理解一些。一般三维动画文件都很大,不利于网络传播和手机观看,笔者选用了虚拟现实建模语言vrml来实现。乒乓球在空间飞行和旋转有上下左右前后六个基本方向,它们两两可以组合成三根坐标轴。我们把区分乒乓球旋转的三根互相垂直且都通过球心的坐标轴定为红色的左右轴,蓝色的前后轴,绿色的上下轴(参见图一,乒乓球体略有放大以方便观察)。
球轴台3.JPG
如图一所示,从击球者的视角出发,红色的左右轴,又可称为横轴、x轴、冠状轴、额状轴,其正方向如图指向右边。这根轴是平行于球台端线和球网的。围绕着这根横轴旋转能产生上下旋球,二者旋转方向相反。从击球者视角看,球的后半部向上旋转就是上旋球(参见图二,转速较慢以方便观察),向下就是下旋球(参见图三)。蓝色的前后轴,又可称为纵轴、y轴、矢状轴,其正方向如图指向对方。这根轴是平行于球台中线和边线的。围绕着这根纵轴旋转能产生顺逆旋球(英文叫软木塞旋球corkspin或钻头旋球drill-spin),二者旋转方向相反。从击球者视角看,球的后半部顺时针旋转就是顺旋球(参见图四),逆时针旋转就是逆旋球(参见图五)。绿色的上下轴,又可称为竖轴、z轴、垂直轴,其正方向如图指向上方。这根轴是垂直于球台台面的。围绕着这根竖轴旋转能产生左右侧旋球,二者旋转方向相反。从击球者视角看,球的后半部向左旋转就是左侧旋球(参见图六),向右旋转就是右侧旋球(参见图七)。坐标中心在球心。乒乓球所有种类的旋转都可以用这三根坐标轴来定性和定量表达。
很显然,六种基本旋转球都是基于对球体后半部旋转方向的观察来进行定义的,一般是从击球者的视角出发比较一致。后半部向上旋转为上旋球,向下为下旋球,向左为左侧旋球,向右为右侧旋球。球后半部顺时针旋转为顺旋球,逆时针为逆旋球。顺便提一下,如果从接球者的视角出发,观察球体前半部分,其观察结果不完全是相同的,球友可自行总结。
六种基本旋转球的产生和制造。
1 上旋球
1上.gif
从图二看,上旋球绕着红色横轴旋转。理论上说,绕着上旋旋转方向的“赤道”任何一点切向摩擦都可以打出上旋球。为简单起见,我们可归结为两种主要方法:向上摩擦球后部,向前摩擦球顶部。前者大致相当于高吊弧圈,后者相当于前冲弧圈。
绕着上旋旋转方向,另外还有两种不实用的制造上旋球方法:向下摩擦球前部,向后摩擦球底部。几乎无人使用,也无法使用(因为球要向前飞行,越网落台)。
2 下旋球
2下.gif
从图三看,下旋球绕着红色横轴旋转。理论上说,绕着下旋旋转方向的“赤道”任何一点切向摩擦都可以打出下旋球。我们可归结为两种主要方法:向下摩擦球后部,向前摩擦球底部。此二者大致相当于下旋发球、削球、摆短和搓球。
绕着下旋旋转方向,同样另外还有两种制造下旋球不实用的方法:向上摩擦球前部,向后摩擦球顶部。前者偶尔有人用来发回跳球,例如马琳的魔鬼发球。
3 左侧旋球
3左.gif
从图四看,左侧旋球绕着绿色竖轴旋转。理论上说,绕着左侧旋旋转方向的“赤道”任何一点切向摩擦都可以打出左侧旋球。我们可归结为两种主要方法:立拍向左摩擦球后部,侧立拍向前摩擦球左侧部。此二者大致相当于左侧旋发球、侧切球和晃撇击球。
绕着左侧旋旋转方向,也有两种制造左侧旋球不实用的方法:立拍向右摩擦球前部,侧立拍向后摩擦球右侧部。
4 右侧旋球
4右.gif
从图五看,右侧旋球绕着绿色竖轴旋转。理论上说,绕着右侧旋旋转方向的“赤道”任何一点切向摩擦都可以打出右侧旋球。我们可归结为两种主要方法:立拍向右摩擦球后部,侧立拍向前摩擦球右侧部。此二者大致相当于右侧旋发球、侧切、侧挤和晃撇击球。
绕着右侧旋旋转方向,也有两种制造右侧旋球不实用的方法:立拍向左摩擦球前部,侧立拍向后摩擦球左侧部。
从侧旋球旋转方向看,要想打出侧旋球,无论哪个方向都必须把球拍立起来,向水平方向摩擦球的前后左右侧面。换句话说,水平拍面,无论如何是打不出侧旋球的,而只能打出上下旋或顺逆旋球。

上述四种旋转球有一个共同点,其旋转轴都是和球的飞行方向大致垂直,即都是以最高旋转线速度的部位对着前进方向。换言之,如果对方用球拍平挡它们,一定都会结结实实吃转的。相反,对于球下坠落台方向,上述四种旋转球的情况却大不一样:上下旋球还是以最高转速部位(强转区)对着台面,落台时会受到台面较强烈摩擦力而改变反射角。其中上旋球会加速前冲,下旋球会减缓前冲甚至回跳。左右侧旋球却是以微转区对着台面,落台时所受台面摩擦力极弱,基本不会改变反弹速度和角度。
上述四种旋转球另一个共同点就是飞行途中都会受到马格努斯效应产生的一个横向力,从而改变飞行弧线。原理是它们的旋转方向会导致飞行途中球四周的气流总有一对相对方向会出现速度差,从而产生压力差。当然这个横向压力差的方向各不相同:上旋球向下,下旋球向上,左侧旋球向右,右侧旋球向左。所以我们可以看见弧圈球、电梯球、落叶球运行弧线强烈下坠,下旋球弧线较为平直(我们没看见产生向上弯曲的弧线是该力被重力的效应抵消了),左侧旋球强烈右拐,右侧旋球强烈左拐(香蕉球)。
顺逆旋球在民间有一个形象的叫法:侧拐球。因为它们落台后的第二弧线是强烈侧拐的。
5 顺旋球
5顺.gif
从图六看,顺旋球绕着蓝色纵轴顺时针旋转。理论上说,绕着顺时针旋转方向的“赤道”任何一点切向摩擦都可以打出顺旋球。我们依次可归结为四种主要方法:平拍向左摩擦球底部,侧立拍向上摩擦球左侧部,平拍向右摩擦球顶部,侧立拍向下摩擦球右侧部。其中前者大致相当于右手正手发侧拐球(马龙),后面三者可集中在左手正手大力拉冲侧拐弧圈球。
6 逆旋球
6逆.gif
从图七看,逆旋球绕着蓝色纵轴逆时针旋转。理论上说,绕着逆时针旋转方向的“赤道”任何一点切向摩擦都可以打出逆旋球。我们依次可归结为四种主要方法:平拍向右摩擦球底部,侧立拍向上摩擦球右侧部(梅兹左手的反手侧拐弧圈球),平拍向左摩擦球顶部,侧立拍向下摩擦球左侧部。其中前者大致相当于左手正手发侧拐球(李佼),后面三者可集中在右手正手大力拉冲侧拐弧圈球(老瓦,见图八)。从图八看老瓦的侧拐弧圈球,集成了后面三者,包球式挥拍,划出了一条近乎完美的逆时针弧线。
瓦逆.gif

由上述可知,乒乓球运动实践中,顺逆旋球是大量存在的。因为平拍左右摩擦球底部是正手发球的典型动作,而包球式挥拍时顺逆时针摩擦更是正反手侧拐弧圈球的不二经典。

顺逆旋球的共同点在于,其旋转轴都是和球的飞行方向大致重合,都是以最低旋转线速度的部位旋转轴对着前进方向。换言之,如果对方用球拍平挡它们,一定都会觉得球几乎是不转的。相反,对于球下坠落台方向,顺逆旋球都是以最高转速部位(强转区)对着台面,落台时会受到台面较强烈的横向摩擦力而改变反弹方向,侧跳拐弯。其中顺旋球会向右侧跳,逆旋球会向左侧跳。而在脱拍飞行时,如果是直线水平飞行,它们的旋转方向会导致飞行途中球四周的气流速度相差无几,从而不产生压力差,马格努斯效应不明显。在现实击球中,球体要越网飞行再下坠,其旋转轴和前进方向并不完全重合,有一定偏离。所以顺逆旋球在上升期和下坠期的飞行弧线亦会在一定程度上受到马格努斯效应影响,分别向左右两侧弯曲从而产生(俯瞰)略呈S形的飞行弧线。从侧面观察,顺逆旋球和不转球运行弧线基本相似。

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6条评论

直板死党 2016-6-10 13:46:13
这个必须要顶,整体被旋转给弄的糊涂的不要不要的
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123456789。。。手机认证 2016-6-10 14:46:26
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wyqwa 2016-6-10 20:20:52
lz太顶了,受益匪浅啊!孤陋寡闻了!
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wzq1948 楼主 2016-6-10 20:30:46
wyqwa 发表于 2016-6-10 20:20
lz太顶了,受益匪浅啊!孤陋寡闻了!

乒乓球运动实践中,顺逆旋球是大量存在的。只是有些球友不知什么原因,不太愿意承认它们的存在,少谈、避谈甚至不谈。
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szdeng手机认证 2016-6-14 16:29:23
太强大了,找了好久才找到这样图文并茂的好文章!
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szdeng手机认证 2016-6-14 16:40:02
期待升级版的续集
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