乒乓球的力学原理

四川省绵阳玉皇中学　高毅

　　乒乓球运动是学生喜爱的一种体育活动，其中包含有许多力学知识，用力学知识来指导乒乓球运动，学生对物理知识会有更深的理解，对乒乓球运动会更加热爱。在乒乓球运动中主要有以下几方面与力学知识有关。

　　1．物理知识与球拍的选择

　　选择一个适合自己的球拍能更快的提高运动水平。在运动中不同的人对球有不同的打法和不同的理解，技术动作也各不相同。对快攻型选手，要求争取时间使打出的球速度快，具有较大的威胁，这样就要求选择能产生强弹力的较硬的球拍。对削球型选手和以弧线球取胜的选手，主要是使球在运行过程中产生高速自转来增强攻击能力，这时选择的球拍要有较大的动摩擦因数，且质地较软的球拍，让球可在拍面上产生较长时间接触，使摩擦力对球的作用时间能更长，从而产生更强的旋转。

　　而对于初学者来说，选择的球拍要求质地松软，且拍面较光滑，这时就不会因为技术动作的不熟练和经验不足导致接球失误。当然要选择好球拍还要对不同球拍的性能以及能发挥的作用有一个清楚的认识。

　　2．力矩与球的旋转

　　在乒乓球运动中，旋转球是克敌致胜的法宝，那么如何使球能在前进中旋转呢？

　　如图1所示：给物体施加一个过质心“O”点的推力，该物体就只能沿力的方向平动。

　　如图2所示：给物体施加一个偏离质心“O”点的作用力，物体就可在F的作用下既平动又产生旋转。其转动效果由F对O 点产生的力矩的大小决定。

　　由以上分析可知，要使乒乓球旋转起来，则要求给球施加一个不通过其球心的力的作用。

　　3．摩擦力与球的转动

　　从前面的分析可知，使球转动的关键在于作用在球上的力不通过球心，而这个力从何而来呢？这个力来源于球拍对球的摩擦力。如图3、图4、图5所示，在拍击球的同时，使拍对球有相对运动就能产生摩擦力。

　　如图3，拍击球的瞬间向上拉动球拍，则球受F弹和摩擦力f。两个力的作用，F弹过球心不产生力矩，球在F弹力作用下向前飞行的同时，f’与球相切，产生使球逆时针旋转的效果，这即是乒乓球运动中的上旋球。

　　同理，只要在拍击球瞬间向不同方向拉动球拍，就会使球产生不同方向且与球相切的摩擦力（如图4、5）。

　　实际上在乒乓球运动中的：切、削、搓、拉、带、提等技术动作都是指拍与球接触瞬间使拍与球产生侧向相对运动，从而使球受侧向摩擦力作用，而产生旋转。