乒乓球打的不好？那是你沒有學會運用這些物理定理

乒乓球作為我國的“國球”被大家所熟知，乒乓球運動的入門也非常簡單，普通人很快就能夠學會。當我們的水平達到一定程度的時候，就得學會運用一些高階技能了，那就是旋球。旋球的操作令很多人感到頭疼，因為旋轉的乒乓球在空中的運動軌跡似乎有些飄忽不定，讓我們難以捉摸，無法準確的接球。那麼小小的乒乓球在空中為何會產生這種現象？那就是利用了——伯努利原理。

在瞭解乒乓球產生這個現象之前，我們需要先了解什麼是伯努利原理

伯努利原理

關於伯努利原理有一個定量的描述，那就是“伯努利方程”，這個方程用準確的描述就是：

在理想流體穩定流動時，單位體積的動能、勢能以及該點的壓強之和為一恆量。

沒看懂？那麼我用簡單的語言來解釋一下就是：在一個流體系統中，比如水流、氣流中，

流速越快，流體產生的壓力就越小

。這個定律可以用於解釋我們生活中很多常見的現象。例如，當我們向兩張平行放置的紙張中吹氣的時候，由於中間的氣體流速較快，壓強比較小，因此兩邊的氣壓就會將兩張紙向中間擠壓，於是我們就看見了兩張紙張向中間靠攏的現象。

還有就是我們能夠見到在列車執行軌道之外都有一個安全距離標記，那是因為在列車高速執行過程中，會帶動周邊的空氣流動，因此會形成高速的氣流，導致壓強變小，而這個氣流處於人與列車之間，因此，假如我們離列車太近，人體兩邊受到的壓強不一樣，從而產生壓力的作用將我們“推向”列車造成安全隱患。這就是在列車的兩側要保持安全距離的原因。

經過上面的講解，你肯定已經知道伯努利原理是怎麼一回事了。那麼打出的乒乓球有與它有什麼關係呢？

乒乓球運動中的伯努利原理

乒乓球在空中的運動與伯努利原理也是密不可分的，下面我將來詳細分析這個過程中伯努利原理是如何起到作用的。

我們以一個上旋球為例，球的運動如下圖所示

當對方打來一個上旋球向我們飛過來，在飛行的過程中，球不但具有平動，還有轉動，在轉動的過程中，球會帶動周邊的空氣運動，帶動的空氣運動方向與球旋轉的方向一致。而球在向前運動的過程中，又會與空氣存在相對運動，於是會有氣流向乒乓球“迎面而來”，而這兩種運動方式產生的氣流會相互影響。

在上圖中的乒乓球上方，乒乓球旋轉所帶動的氣流運動方向與球體迎面的氣流方向相反，因此會相互抵消一部分，於是上面的氣流總速度減小。而在下方，乒乓球旋轉所帶動的氣流與迎面氣流方向一致，因此總的氣流速度大小會進行疊加，總的運動速度會比上方氣流的運動速度更大。這就聯絡上我們上面所講到過的伯努利原理了。乒乓球上方氣流速度小，因此壓強會更大，於是在運動過程中會產生一個向下的壓力，此時，乒乓球的運動軌跡相比於正常情況下將會更低。

而下旋球便於剛才我們所講的過程相反，因此會產生一個向上的壓力抵消掉一部分重力，因此，運動軌跡會比不旋轉時更高一些。乒乓球不但有上旋下旋，還有左旋右旋，左旋右旋著會導致乒乓球在豎直方向上的運動不會在一個平面上，因為伯努利原理會導致乒乓球會在空中左拐或者右拐。

然而旋球的實際情況比這複雜的多，不僅是上下左右這麼四個方向，而是在立體空間以任何一個方向為軸進行旋轉，這就導致旋球的運動軌跡更加複雜而難以捉摸。我們習慣上的反應會認為這顆球會做拋體運動，於是會在在對應的位置接球，往往會導致我們接球的位置錯誤，讓我們很難接到這類球。這也正是旋球的技術所在。

乒乓球運動中的動量定理

乒乓球的旋球之所以會很難接，不僅與伯努利原理有關，還與摩擦力有關，這個摩擦力與重力彈力的合力會改變乒乓球的動量。在我們接球的過程中，由於球的旋轉，會產生與球拍表面的相對運動，從而產生摩擦力的作用，這個摩擦力會嚴重影響乒乓球的反彈方向。

正常情況下，乒乓球的反彈由於時間非常短，受重力的影響比較小因此反彈之後的速度方向與之前撞擊的方向基本上是對稱的，而球具有旋轉時，這個摩擦力是很大的，因此，會對反彈方向產生很大的影響。下面這張圖就是對乒乓球動量的簡單分析。

因為摩擦力的作用，反彈方向嚴重偏離

從上面這張圖的分析，我們就可以看出，當我們用球拍接這樣一個旋轉的球時，球的反彈會方向嚴重的向下偏移，這樣就會很容易導致球過不了網。這種情況，我們就要將球拍稍微往上翹起，改變乒乓球受到的合力方向，這樣球反彈的速度方向就不會向下偏移那麼嚴重了。

當然，這個僅僅是一種情況，其它的情況你也可以根據文中所給的分析方式進行分析，相信你也能夠很快的知道如何去應對各種情況。

總結

透過上面的講解你是否瞭解到了打乒乓球的精髓呢？小小的乒乓球實際上隱藏著非常多的物理原理，無旋球在空中的運動僅是簡單的拋體運動，而加入旋轉效果之後，就用到了伯努利原理，讓遠動軌跡不再那麼“簡單”。而我們用球拍接球的時候，又用到了動量定理，透過受力分析，可以大致判斷球反彈的運動方向，上面僅僅是在理論上分析了幾種簡單的情況，對於不同的旋球，應該要有不同的解決方式，當然，實際的操作中可能只有零點幾秒的反應時間，在這種情況下可沒有這麼多時間讓你去分析乒乓球的受力以及運動情況，這就需要我們提前分析，並且付出實踐，理論聯絡實際，才是最正確的做法。那些運動員無時無刻的進行訓練，就是需要將理論更好的運用在事件中，這也告訴我們一個道理，學習無處不在。

以上就是關於乒乓球運動中包含的科學原理，你看懂了嗎？想了解更多有趣的科學知識，歡迎關注哦