物理揭秘:乒乓球旋转威力与“吃球”的原因何在

2010年11月27日 15:12　来源：广州日报　

　　没有一种球像乒乓球那样，将花样百出的旋转作为常规技术形态和基本“杀伤”手段。急旋的乒乓球转速可达每秒150转。二十世纪五十年代末，日本队用反贴胶拉出急速上旋的“弧圈球”曾一举横扫欧洲，并叫世界乒坛“谈弧色变”；1981年第36届世乒赛上，中国选手蔡振华在决胜局15平的紧要关头以不同旋转的发球连得5分战胜盖尔盖伊。旋转的威力和“吃球”的原因究竟何在呢？

　　据赵致真分析，乒乓球旋转的根本原因是受力作用线没有通过球的重心，法向的碰撞力使球平动，切向的摩擦力使球转动，球拍传递给球的力是撞击力与摩擦力的合力。如果球拍和乒乓球之间没有摩擦力存在，旋转就不可能发生了，这也是“光板”球拍时代打不出像样旋转球的原因。当运动员击球时，切向挥拍速度的静摩擦力引起海绵层形变不对称，于是力的作用点发生偏移而不再指向球心，导致球沿着横轴、竖轴或纵轴旋转。击球时挥拍越快，球拍与球之间的摩擦系数越大，摩擦面越“薄”，乒乓球的旋转就越强烈�！梆ば浴奔蟮姆刺海嚎帕６ザ说南感』ㄎ�，都是为了增强球拍的“拧球”和“咬球”能力。

　　旋转的乒乓球不仅落台和触拍后会找到“发力”的支点，在空中也会改变飞行弧线。上旋球顶部的空气环流与迎面的空气阻力方向相反，底部空气环流则和空气阻力方向相同，造成球的上沿气流速度小，下沿气流速度大。球的顶部和底部之间会产生方向朝下的压力差，使球的飞行弧线变低。反之，下旋球的飞行弧线会升高，而侧旋球则朝左右方向飘飞。旋转的乒乓球在空中偏拐和足球中的“香蕉球”同属马格纳斯力的作用。

　　当上旋球落台后，绕横轴的旋转力沿水平方向朝后作用于台面，摩擦力带来的反作用力使球获得向前的加速度，所以上旋球弹起时冲力猛，反射角大于入射角。下旋球则相反，落台后的旋转力使球获得向后的加速度，因此下旋球弹起时冲力弱，反射角小于入射角。在球的前进速度不大而下旋极强时，还会出现落台后“回跳”的情景。而当球拍和上旋球接触时，摩擦力会使球沿着拍面“上爬”而增大反弹角度。下旋球则沿着拍面“下钻”而减小反弹角度。难怪抵挡上旋球时经�！霸蹲吒叻伞保Ω断滦蚴比菀住白酝堵尥绷�。

　　赵致真说，球拍上的不少发明创造都是为了更好控制旋转球，皮厚粒短、表面光滑的防弧圈胶皮有利于消除弧圈球的急速上旋；柔软纤细的长胶在击球瞬间胶粒倒伏而用胶杆竖直面“刷球”，回球旋转方向不变，让对手“自食其果”。但长胶的“剑走偏锋”具有太大反常性和难以预测性，不利于提高技术和增进观赏，国际乒联于1999年做出了胶粒高度与直径比不得大于1.1的规定。

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