淺說乒乓11 ——順、逆旋球(側拐球)飛行的三維立體弧線

此帖是在前面上旋球、下旋球、左旋球、右旋球的基礎上,仍以不轉球的飛行弧線作為對比的參照物,給出順、逆旋球(俗稱側拐球)的三維飛行弧線。筆者使用虛擬現實建模語言VRML,採用插值聯線的方法來製作曲線和動畫。每條曲線由手工給出21個空間點的三維數據,雖有些粗糙,但視覺效果還算過得去。最後製成gif動畫形式。

淺說乒乓11 ——順、逆旋球(側拐球)飛行的三維立體弧線

圖1 順、逆旋球(側拐球)的二維飛行弧線(接球方視圖)

如圖1,從接球方視圖看,順、逆旋球(側拐球)的第一弧線基本上不向左右彎曲,但落臺後,由於受到檯面的橫向摩擦力,第二弧線顯著向左、右側跳、彎曲。從接球方視角看,(擊球者打過來的)順旋球向左側拐彈起,逆旋球向右側拐彈起。

假定球拍從相同位置,以相同力量和相同角度擊出不轉球、順旋球、逆旋球,將會產生三條不同的飛行弧線。不轉球不會向左右偏拐,所以飛行弧線(紅色)全部在一個豎直平面內(淡黃色)。雖說一般認為,順、逆旋球(側拐球)的第一弧線基本上不向左右彎曲,因為它們的飛行方向與球的旋轉軸基本是重合的,基本不受瑪格努斯效應的影響。但是,嚴格從理論上分析,順、逆旋球(側拐球)或多或少還是會受到向左、右的瑪格努斯效應影響的。因為它們並不是嚴格按照水平方向直線飛行,而基本上是先向上再向下的弧線飛行(重力影響)。此時,它們的飛行方向與球的旋轉軸並非完全重合。由此,它們在第一弧線的上升期、下降期均會受到瑪格努斯效應影響。具體地說從擊球方視角看,受橫向瑪格努斯效應影響,順旋球第一弧線上升期會稍稍向右偏拐彎曲,下降期會稍稍向左偏拐彎曲。假定球的轉速不變(即忽略旋轉強度的衰減),其先向右和後向左偏拐彎曲的程度大致相當。

因為順、逆旋球(側拐球)均以強轉區落臺,受到檯面橫向摩擦力較大,所以彈起的第二弧線顯著向左、右側跳、彎曲。從擊球方視角看,順旋球(藍色弧線)會向右側拐彈起,逆旋球(綠色弧線)會向左側拐彈起。

淺說乒乓11 ——順、逆旋球(側拐球)飛行的三維立體弧線

圖2 側拐球的三維立體飛行弧線(擊球者視角)

值得注意的是,雖然第一弧線和第二弧線都會不同程度地向左、右彎曲,但兩者的生成機理和影響大小都是完全不同的。順、逆旋球(側拐球)的第一弧線向左、右彎曲主要是受到橫向瑪格努斯效應,影響輕微。第二弧線向左、右側跳、彎曲主要是受到檯面橫向摩擦力,影響比較顯著,特別是順、逆旋占主導地位且旋轉很強烈時尤其如此。從視頻資料看,世界頂尖高手的側拐發球和側拐弧圈球橫向彈跳達到一米之多並不鮮見。

淺說乒乓11 ——順、逆旋球(側拐球)飛行的三維立體弧線

圖3 從球檯側面觀察

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圖4從擊球方觀察

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圖5從接球方觀察

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圖6 從球檯正上方觀察


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