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彼得不到十五岁,是个羽毛球好手,在英国同龄组排在前十名。论气力,他远不如我,可是一交手,我被打得落花流水。他的球又快又远,常常让我措手不及。
我们知道,羽毛球是最快的球类运动,专业运动员的杀球,羽毛球的速度都在每小时250公里以上,目前的杀球时速纪录超过300公里。对于大多数初学者来说,最常见的问题是击球乏力,或者有力使不上,球速慢。那么,羽毛球的速度是从哪里来得呢?
球拍打击羽毛球,使羽毛球快速返回,这一简短过程,可以看作是两个物体的碰撞,可以用动量和能量守恒来描述。我们暂且先不考虑人与球拍的相互作用,将击打的过程近似为匀速飞行的球拍和羽球正面相撞的过程,如果假设球拍和羽球都是弹性体,所有的能量都是动能,没有任何能量损耗,那么,碰撞前后总动量和总能量保持不变:
这里,M,Vo和V分别是球拍的重量(确切地说是质量)、击打前速度和击打后速度,m,vo和v是羽球的重量、击打前速度和击打后速度,速度的方向以击打方向为正,来球方向为负。
解上列方程,可以求得羽球被击后的速度为:
其中k=M/m是球拍和羽球的重量之比。如果我们假设k远大于一,则上式可以进一步简化为:
也就是说,球拍打击羽毛球之后,羽毛球的初始飞行速度是原来的飞行速度(反向)再加上球拍速度的两倍。
这一番简化虽然和实际情况有一些出入,但有助于我们抓住羽毛球技术的本质。第一,如果来球迅猛(vo >> Vo),我们只要挡一下就可以,羽毛球会以近乎原来的速度被弹回。有些技术不好但反应灵敏的球手,不怕快球,但怕高远球,就是这个原因。第二,如果来球球速不快,要击出快球,使羽球从本方后场打到对方后场,就得加快球拍速度。注意,最重要的是球拍击球霎那时的球拍速度,而不是力量(力量的问题以后再谈)。这就是为什么只要技术得当,10岁小孩也可以打败五大三粗的莽汉。
我们再来看看球拍的重量问题。从简化公式来看,球拍的重量似乎与动量传递关系不大,这个论断大体不错,但有必要进一步讨论。初学者大都喜欢重量轻的拍子,这是因为,同样的力量,球拍越轻,则加速越快(F=Ma),球拍击球时的速度就越高。对于专业选手来说,力量不是主要问题,目的是要尽一切可能提高击球速度,这时候,球拍重量和重量分布就有一定的重要性。
严格说来,我们把球拍看作是整体匀速运动的物体并不确切。实际上,正确的击打姿势是在最后一刻手腕翻动(甚至捻指),使球拍扭转而获得高速。因为球柄握在手中,考虑到球拍的弹性,比较实际的情况可能是将球头和羽毛球看作一个系统来分析,M是球拍头的重量而不是球拍整体的重量。羽毛球的重量大约5克左右,球拍的重量大约是80到100克,拍头部分就是40到50克,k值大约是10左右。增加k值对提速有帮助(见式2),因此,攻击性选手,往往喜欢拍头重的球拍。
从以上的分析来看,球拍速度是第一位的,但力量的作用也不容小觑。事实上,我们在击球的时候,有时候会有震手的感觉。轻飘飘的羽球,为什么会产生巨大的反作用力呢?欲知究竟,且听下回。
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GMT+8, 2024-5-17 10:27
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