乒乓球杀球的物理原理?

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乒乓球的杀伤机制与羽毛球有很大区别,羽毛球主要依靠手腕发力使球拍产生一定的旋转,从而使球产生上旋或下旋,加上击球时脚蹬地产生的力量,从而形成较强的冲击力。而乒乓球则不同,它是通过大臂带动小臂,继而将力量传递到球拍,最后由球拍击打球而产生动能。因为大臂和小臂之间的角度是可变的(一般情况是大臂与地面垂直,而在接发球和进攻时往往会略向后伸)这样在击打时就有更多的力量传导路径可供选择,所以从力学角度上讲乒乓球的力量要比羽毛球更集中、更强劲。

虽然力量的传导路径有很多种,但因为手臂始终处于肌肉收缩的状态,因此最终的力量传导一定是通过骨骼来实现的。比如,当我们手握一个实心球或者握着一个哑铃进行提拉训练时,如果力量不够就会提不起来或者举不上去,这就说明在手臂收缩时由于某个环节力量不足导致力量不能被有效传导。同理,当我们在挥拍时,由于肩部松动,力量能从大臂传到小臂,进而传到球拍,但如果某一个环节力量不足,那么就会影响力量的传导,使得威力大打折扣。 除了力量传送问题外,还有发力方式的问题。很多新手在刚接触乒乓球时会直接上手对拉,这时由于不熟悉乒乓球的动作,往往出现用力过于分散的现象。正确的做法是应该先找一个适合自己的发力动作,然后用这个固定的动作去发力。当然最好的方法是结合器械练习,比如手持实心球练挥拍以及发球,这种以动作为基础的训练有助于发力模式的建立。

当然,有了合理的发力模式还不够,还必须配合合适的技术动作才能起到事半功倍的效果。所以还需要加强多球训练,在实战中摸索,在比赛中体会。

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乒乓球基本技术包括推挡、搓球、拉弧圈、发球等技术,而这些技术都和物理学知识息息相关。以乒乓球中的杀球这个技术动作为例我们可以更清楚地看到物理在乒乓球中的应用。杀球是杀伤力较强的一项攻击技术,常用于直接得分。杀球时,球拍对球施加的作用力使球急剧加速后飞出球拍,离开球拍后球的运动可认为是平抛运动,我们以抛出点作为坐标原点,水平和竖直方向分别为x和y轴建立二维坐标系。在不考虑空气阻力的情况下,根据牛顿第一定律,乒乓球在水平方向不受到力的作用,将做速度为v的匀速飞行,球飞行的水平距离x=vt;在竖直方向仅受其重力m×g,将做加速度为g的自由落体运动,在落地前球的合运动是这两个分运动的合运动,落地时刻由竖直方向决定,设其离地高度为h,则h=1/2gt²可得落地时间t=sqrt(2×h/g),这样根据x=vt就可得到杀出的球的水平射程x=v×sqrt(2×h/g)。

通过分析这个过程我们可以发现,杀球时球的水平射程由杀球速度和球离开球拍时的高度共同决定,由于杀球中球拍是斜向前下方发力因此杀球角度对杀球效果影响不大,但是从提高杀球质量来说,杀球角度应保证尽量击中球的上部将球往下劈,防止出界。

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